Технология BrainPort позволяет слепым видеть с помощью... языка

Человеческий язык — это небольшой вырост в ротовой полости, который, несмотря на свои скромные размеры, выполняет множество разных функций. Мало того что язык позволяет нам чувствовать вкусы продуктов и разговаривать, так он еще и помогает нам эффективно дышать, глотать еду, целоваться и так далее. Но и на этом функции языка не заканчиваются — знаете ли вы, что он способен частично вернуть слепым людям способность ориентироваться в окружающем пространстве?
Для этого есть технология BrainPort, которая заключается в передаче сигналов из видеокамеры или акселерометра на чувствительную поверхность языка. На основе полученных данных человек может понимать, что происходит вокруг и удерживать равновесие. Может показаться, что это какая-то фантастическая технология, но она существует и до сих пор развивается. Причем большую роль в этом деле играют российские ученые.

История технологии BrainPort

Технология BrainPort, которая может частично вернуть людям зрение необычным способом, была разработана в 1998 году. Его авторами являются нейрофизиолог Юрий Петрович Данилов и Пол Бах-и-Рита. Она основана на принципе «сенсорного замещения», который подразумевает, что при утрате определенных сенсорных органов можно направлять соответствующие сигналы в мозг из сохранившихся частей тела. В рамках проекта BrainPort, исследователи смогли заменить глаза человека камерами, а для передачи сенсорной информации в мозг использовать человеческий язык.


Ученые считают, что потеря зрения — это еще не конец

Как вернуть человеку зрение

Первым аксессуаром, который был создан учеными, стал BrainPort Vision Device для помощи слепым людям. Он состоит из закрепленной к голове человека камеры и идущей от нее к языку матрицы с 400 электродами. В ходе научных экспериментов было доказано, что идущие от камеры на язык электрические сигналы вполне могут восприниматься головным мозгом как зрительные, и тем самым помогать «видеть» окружающее пространство.



BrainPort Vision Device

Второе устройство группы ученых называется BrainPort Balance Device и предназначен для людей, которые испытывают проблемы с вестибулярным аппаратом — такого рода сложности могут возникнуть после инсульта и других нарушений в работе организма. Вместо камеры в этом устройстве используется акселерометр, который определяет ориентацию головы и тела в пространстве. При поворотах головы, матрица с электродами воздействует на определенные области языка и дает человеку понять, насколько сильно его тело отклоняется от нормального положения. Благодаря BrainPort Balance Device, люди могут сохранять равновесие даже с закрытыми глазами.


BrainPort Balance Device

Развитие технологии BrainPort

Работа над совершенствованием технологии BrainPort ведется даже сегодня — она развивается, шагая по трем разным путям. С одной стороны, компания Wicab Inc пытается помочь слепым людям при помощи устройства BrainPort Vision Device. С другой стороны, компания Helius Medical Technologies пытается настроить ее для помощи людям с нарушениями сенсо-моторных, двигательных и когнитивных функций. Также технология развивается в России — данные из открытых источников гласят, что этим занимается сам Юрий Петрович Данилов и его коллеги.


Демонстрация работы BrainPort Vision Device

Изучением перспектив технологии BrainPort занимаются и другие группы ученых. В качестве примера можно привести Майка Ричардсона (Mike Richardson), который недавно придумал, как улучшить систему. Опытным путем было доказано, что вдобавок к использованию специального аксессуара с электродами на языке, нужно дать человеку возможность хорошо слышать окружающее пространство. Иногда, из-за чрезмерной стимуляции языка, человек может снова начать испытывать проблемы с ориентацией в пространстве. В таких случаях и пригождается слух — когда человек слышит звуки слева, он начинает лучше чувствовать сигналы на левой стороне языка и наоборот. Получается, что для лучшего результата основанные на BrainPort устройства лучше использовать вместе со слуховыми интерфейсами.
Технология BrainPort разрабатывается уже давно, и в 2015 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) даже одобрило ее использование в качестве вспомогательного средства для слабовидящих людей. У основанных на ней аппаратов множество преимуществ — в пример можно привести хотя бы то, что они стоят дешевле, чем имплантаты сетчатки.