新的神经科学驱动的多士道技术，以帮助视力受损
根据世界卫生组织的数据，视力障碍是全球近22亿人面临的普遍问题。但帮助即将到来:神经科学家正致力于尖端技术和脑科学，为视力受损的人开发新方法，让他们了解周围的世界。在认知神经科学学会(CNS)的年度会议上，研究人员展示了整合数字触觉和声音技术的新技术，以改变儿童和成人的视力康复。
“视觉康复需要桥接基础研究，建模和神经影像学方法，“洛桑大学的Benedetta Franceschiello”，他是在CNS 2021虚拟中担任视力康复的讨论会。帮助视力障碍的新浪潮结合了这些领域，以提供更个性化的民主化的技术解决方案。“我们有尖端分析技术，超级计算机的计算能力，能够将数据记录到一个细节水平之前，并且可以创建日益复杂和便携式康复设备的能力，”她说。
与此同时，神经科学家对大脑的可塑性以及大脑如何整合来自多种感官的信息有了深刻的了解。伯尔尼大学(University of Bern)的鲁桑德拉·蒂瓦达(Ruxandra Tivadar)说:“这个领域正在迅速发展，这一点至关重要，因为感觉功能减弱或缺乏是一种极其严重的损伤，会影响日常功能，从而影响生活质量。”
Tivadar正在进行新的研究，展示了数字触觉的反馈 - 使用与动作的触摸感相结合的触摸感 - 可以轻松地了解新的物体和空间。这只是一个方法，研究人员正在利用所有人类感官来开发新技术的视力康复。
把手指放在这个问题上
Tivadar说，教导视障人员如何浏览新的空间是一个繁琐的过程。“我们需要职业治疗师，我们需要用不同的纹理制作触觉地图，特别是对于不同的地方，然后我们必须在训练他们在街道上训练之前，我们必须在触觉探索中培训个人。“想象未来的移动电话，数字触觉反馈让视觉损害立即了解新空间。”
这是未来的Tivadar正在努力，并且在CNS上呈现的新结果，她和同事们展示了可能的，而且，很快就会表现出来。在新未发表的研究中，Tivadar的团队使用数字触觉来代表2D中的公寓的布局。被视为被蒙住眼睛的参与者通过探索布局的数字触觉渲染来学习布局。然后，他们必须实际导航和完成以前未知的真实物理空间中的任务。
“我们的数据显示，人们在只有45分钟的训练后，人们会高度学习这些布局，”Tivadar说。“此外，我们还看到参与者在这种布局中学习简单的轨迹方面绝对没有问题;我们所有的参与者都在此任务中成功，无论是先前培训还是没有。”
这些数据还表明，那些为更难导航培训的参与者比仅在更简单的轨迹上培训的参与者成功地成功了。“这些发现意味着对于真正简单的布局，人们需要最小的培训，以在想象他们的思想中的空间然后在物理上导航它，”Tivadar说。
大数据分析的进步有助于使这项工作成为可能。研究人员拍摄了25名参与者的手，而他们一次探索触觉片剂8至10分钟。Tivadar的团队然后使用深度神经网络来分析大约200个视频，使用了一个学习追踪每个参与者的单手指的移动的算法。“这使我们能够了解参与者与触觉互动的更好并帮助进一步开发这项技术的应用程序，”Tivadar说。“想象一下，如果我们可以使用一根手指”看到“对象和空间，我们可以使用我们的所有10个手指或整个手掌感受到的东西。”
蒂瓦达整合触觉数据的工作诞生于多年的感官感知研究——不仅关注触觉，还关注听觉信息。她说:“实际上，我们研究的是人们如何利用其他感官的信息更好地观察事物。”“在神经科学中，这意味着观察大脑是如何构造的视觉图像并试图通过增强或补充它用于构造这些图像的信息来帮助大脑。我认为这只是我们可以做到这一点绝对迷人，并且非常有前途的康复。“
儿童的声音解决方案
全球有数百万儿童没有视力，他们的障碍可能导致多种运动、感知和社会挑战。意大利理工学院的Monica Gori说:“盲童在感知和社交方面有很多的延迟。”“例如，视力正常的儿童在5个月大时就开始学习触摸物体。在失明儿童中，这种能力明显延迟并在一岁时发展。这种延迟造成了康复者每天都要面对的一系列额外的运动和与他人互动的延迟。”
一个名为ABBI的新多思频康复设备正在提供新的解决方案。在CNS上呈现的新工作中，Gori和同事正在努力确定最适合于干预该设备的关键时期 - 以帮助盲目的儿童1年龄。
先前的研究表明，多感觉整合的发展发生在8-10岁之后。“这一发现改变了人们对多感官技能发展的看法，”Gori说。这为她的团队提供了一个机会来开发一种干预手段，通过整合音频和运动信息来帮助视力受损的儿童和成人。
ABBI设备是他们开发的一个手镯，在没有视觉数据的情况下使用声音数据来帮助恢复空间感。在一项为期3个月的训练研究中，6至15岁的视障儿童使用手环后，在空间表现和社交技能方面有了显著改善。这些结果刺激了对更小的儿童进行新的后续研究。
“我很兴奋，以提前干预和帮助孩子们“戈里说，发展感知和社交技能。”我相信多福管技术，也许与感官替代装置结合，可以带来显着的效益。“
Gori和Tivadar的技术，连同CNS研讨会上的其他研究成果，为视觉康复提供了一个有希望的未来——这不仅得益于神经科学的最新进展，而且还受到对更广泛人群可获得的低成本解决方案的需求的推动。
Tivadar说：“在融入新技术并使用大脑的性质时，我们能够做得更好的视觉康复，例如多思考的集成和跨模仿可塑性。我们需要进一步看待我们的感官如何互相补充或补充呢？寻找视力康复的低成本解决方案。“
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