Нейросеть помогла точнее подобрать стимуляцию мозга для бионического зрения
Учёные обучили нейросеть подбирать стимуляцию зрительной коры для бионического глаза. В эксперименте с одним участником она точнее предсказывала его зрительные ощущения и требовала меньшего тока.
Исследователи из трёх организаций представили доказательство концепции для зрительных протезов — устройств, которые стимулируют зрительную кору напрямую, минуя глаза и зрительные нервы. Работа опубликована онлайн в журнале Neuron.
Эксперимент провели в Испании в 2024 году с 27-летним мужчиной, потерявшим зрение после черепно-мозговой травмы. В его зрительной коре временно разместили массив из 96 электродов. Имплант должны были удалить через шесть месяцев. При подаче тока участник видел фосфены — пятна и формы света, которые могут напоминать вспышки, звёзды или фейерверки.
Нейросеть обучили связывать настройки электрической стимуляции с реакциями мозга. В расчёт также включили активность мозга непосредственно перед каждым испытанием, чтобы учитывать его текущее состояние. Затем модель выбирала сочетания сигналов, которые, по её прогнозу, должны были вызвать нужный рисунок активности.
При проверке такие схемы точнее воспроизводили заданную активность мозга и требовали меньшего тока, чем сравниваемые методы. Кроме того, зарегистрированные реакции мозга лучше предсказывали то, что воспринимал участник, чем сами параметры стимуляции. Он сообщал, видел ли фосфен, а в отдельных тестах описывал его форму, размер, яркость и цвет.
Авторы отмечают, что результат пока не означает восстановление полноценного зрения. Исследователям ещё предстоит понять, как активность зрительной коры превращается в субъективное зрительное ощущение. По их оценке, будущим протезам может потребоваться не фиксированный набор сигналов, а адаптация к реакции конкретного мозга.
