Một thiết bị mới có thể giúp người mù định hướng và tránh chướng ngại vật đã được các nhà khoa học phát triển bằng cách sử dụng kính hồng ngoại và một mảng miếng đệm rung trên cẳng tay.

Không giống như gậy và nhiều công cụ khác thường dành cho người khiếm thị để điều hướng , thiết bị mới cho phép sử dụng toàn bộ bàn tay của họ, theo một nghiên cứu chưa được đánh giá về thiết bị đã được đăng trong kho lưu trữ bản in trước arXiv this tháng.

“Công cụ phổ biến nhất dành cho họ là cây gậy. Các nhà nghiên cứu Manuel Zahn và Armaghan Ahmad Khan từ Đại học Kỹ thuật Munich ở Đức viết trong nghiên cứu cho phép cây gậy này cho phép phát hiện tốt các vật thể ở gần người dùng, nhưng nó không có khả năng phát hiện chướng ngại vật ở xa hơn.

Theo các nhà khoa học, thiết bị mới cũng không ảnh hưởng đến thính giác của người dùng – vốn được sử dụng rộng rãi bởi người khiếm thị – theo các nhà khoa học.

Nó sử dụng một cặp camera hồng ngoại được lắp trong kính bảo hộ nguyên mẫu in 3D để ghi lại hình ảnh lập thể mà một máy tính nhỏ sử dụng để tạo bản đồ của khu vực xung quanh.

Nghiên cứu giải thích: Thông tin khoảng cách từ máy ảnh được ánh xạ vào mảng rung động 2D trên ống phản hồi xúc giác trên cánh tay.

Thiết bị có 25 bộ truyền động trong một lưới rung để giúp người dùng hiểu các vật thể ở gần như thế nào và chúng được định hướng như thế nào, hỗ trợ người đeo trong việc điều hướng.

Khi người dùng di chuyển đến gần chướng ngại vật hơn, các rung động trên ống tay áo dần dần tăng lên, cảnh báo họ có chướng ngại vật phía trước.

Các nhà khoa học giải thích: “Một thiết bị sẽ tạo ra rung động mạnh ở mỗi bên của ống và cường độ của những rung động này giảm khi di chuyển đến trung tâm của mảng.

Vì kính bảo hộ sử dụng tia hồng ngoại, các nhà nghiên cứu cho biết nó thậm chí có thể giúp người đeo điều hướng trong bóng tối.

Theo các nhà khoa học, các tình nguyện viên trong cuộc thử nghiệm có thể điều hướng chính xác tới 98% độ chính xác khi sử dụng thiết bị.

“Tất cả người dùng đều có thể hoàn thành nhiệm vụ và cho thấy sự cải thiện hiệu suất qua nhiều lần chạy,” nghiên cứu lưu ý.

Các nhà nghiên cứu nói thêm rằng các tình nguyện viên cũng có thể hoàn thành các nhiệm vụ điều hướng trong nhà trong bóng tối, với thời gian hoàn thành của họ được cải thiện trong ba lần chạy.

Trong những bước phát triển tiếp theo, họ hy vọng sẽ triển khai tính năng nhận dạng đối tượng có thể giúp tạo ra các con đường có biên giới để điều hướng một cách giả tạo.

Các nhà nghiên cứu kết luận: “Hệ thống tránh chướng ngại vật thể hiện một cách tiếp cận đầy hứa hẹn hướng tới việc sử dụng công nghệ để mang lại sự độc lập hơn cho người khiếm thị”.

Tin liên quan :

MIET và Đại học Sechenov đã phát triển một thiết bị giúp người mù có thể nhìn thấy

Các nhà khoa học từ các trường đại học tham gia chương trình “Ưu tiên 2030” đang phát triển công nghệ và thiết bị kích thích thần kinh của vỏ não để giúp những người bị mất thị lực khôi phục khả năng nhìn của họ. Nghiên cứu đang ở giai đoạn cuối của thử nghiệm tiền lâm sàng – thử nghiệm trên động vật linh trưởng.

Đại học Sechenov và MIET * đã phát triển một thiết bị “Elvis” cho phép “kết nối” camera của nó với não của một người mù và truyền hình ảnh đến não trực tiếp mà không cần sự trợ giúp của mắt. Thiết bị này được tạo ra dành cho những người bị mất thị lực hoàn toàn, nhưng vẫn giữ được trí nhớ và kinh nghiệm thị giác của họ.

Công nghệ kích thích thần kinh của vỏ não được thực hiện trên một thiết bị đeo ba thành phần “Elvis”, tạo thành phốt phát tạo nên hình ảnh trực quan trong não người. Những người bị mù từ khi sinh ra không thể nhìn thấy phosphenes. Nhưng chúng có thể được tạo ra một cách nhân tạo ở một người đã bị mù trong suốt cuộc đời của mình, điều này mở ra triển vọng tạo ra các bộ phận giả có thể cung cấp một hình thức thị giác hữu ích và khác.

Làm thế nào nó hoạt động?

Elvis bao gồm ba thành phần: một bộ phận cấy ghép với một vi mạch, được cài đặt trong não người và kích thích vỏ não thị giác bằng dòng điện yếu; một vòng có camera gắn trên đầu người và một máy tính siêu nhỏ xử lý hình ảnh từ camera bằng các thuật toán thông minh. Thiết bị di động và được gắn vào dây đai.

Một người không nhìn thấy bằng mắt, mà là bộ não. Do đó, võng mạc và dây thần kinh thị giác có thể được thay thế bằng máy quay phim. Thị giác vật thể được hình thành trong thùy chẩm của não được gọi là vỏ não thị giác. Một bộ phận cấy ghép vỏ não (vi mạch) được gắn trong vỏ não sẽ kích thích vỏ não thị giác sơ cấp bằng các dòng điện nhỏ, nhờ đó một người nhìn thấy các tia sáng – các photphin tạo thành hình ảnh trực quan. Tiếp theo, máy vi tính Elvis xử lý hình ảnh đã chụp bằng mạng nơ-ron và tạo thành hình ảnh trực quan cho một người.

Chân giả vỏ não là một nhóm nhỏ của các chất bảo vệ thần kinh thị giác có khả năng tạo ra nhận thức thị giác ở người mù thông qua kích thích điện trực tiếp của vỏ não chẩm, nơi chịu trách nhiệm nhận dạng hình ảnh. Cách tiếp cận này có thể là phương pháp điều trị duy nhất cho mù lòa do tăng nhãn áp, viêm võng mạc sắc tố giai đoạn cuối, teo dây thần kinh thị giác, chấn thương võng mạc, dây thần kinh thị giác, v.v.

Elvis có thể trở thành thiết bị sản xuất hàng loạt đầu tiên của Nga sử dụng điện cực cấy vào não trong thời gian dài.

Hoạt động đầu tiên để lắp đặt một mô thần kinh của Nga đã được hoàn thành thành công tại Viện Nghiên cứu Y học Nguyên thủy ở Sochi. Giai đoạn tiếp theo của thử nghiệm “Elvis” được lên kế hoạch cho năm 2023–2026. Trong giai đoạn này, các nhà phát triển sẽ sản xuất các lô thử nghiệm đầu tiên của thiết bị và thử nghiệm nó trên tối đa 10 tình nguyện viên mù và điếc. Những người tham gia thử nghiệm sẽ có thể có được một cách nhìn mới và trở thành người đầu tiên ở nước ta sử dụng thiết bị cấy ghép vỏ não sinh học chính thức. Việc đưa “Elvis” vào thực hành y tế ở Liên bang Nga được lên kế hoạch cho năm 2027. Các hoạt động đầu tiên sẽ được thực hiện với sự hỗ trợ của Bộ Y tế, cũng như trên cơ sở thương mại với sự hỗ trợ của các quỹ từ thiện và các nhà tài trợ .

Gần 40 triệu người mù trên thế giới cần phục hồi khả năng nhìn. Tuy nhiên, vẫn chưa có cách phục hình thị lực hợp lý. Sự phát triển của các trường đại học tham gia chương trình Ưu tiên 2030 và các đối tác của họ là nhằm giải quyết vấn đề phức tạp này trong tương lai gần.