Se fremtiden på en ny måde på SIGGRAPH

Forskere i Japan arbejder på en enhed, der skal hjælpe synshandicappede med at føle sig rundt i et rum uden at bruge deres hænder. Prototypen, kaldet et pande nethindesystem (FRS), blev udstillet i denne uge på SIGGRAF konference i Boston.

Designet af forskere ved University of Tokyo og et japansk firma, EyePlusPlus konverterer systemet visuel information til taktile fornemmelser ved hjælp af et lille kamera og 512 elektroder monteret på panden. Kameraet er implanteret i et par solbriller, og elektroderne er placeret inde i et pandebånd.

Den første prototype blev implementeret i oktober 2005 og distribueret til synshandicappede studerende i Japan. I starten var eleverne ikke modtagelige over for den nye enhed, siger forskningsassistent Hiroyuki Kajimoto af professor Susumu Tachis laboratorium på universitetet, fordi de ikke kunne modstå smerten fra de elektriske impulser på panden. Huden på panden mangler det tykke underlag, kaldet status corneum, der er til stede i fingerhuden. Uden det ekstra lag kan elektroderne forårsage overdreven nervestimulation og stærke smerter, når de aktiveres.

For at bekæmpe dette problem implanterede Kajimotos team et ionisk gelark mellem elektroden og panden, som havde samme tykkelse og elektriske impedans som status corneum lag af epidermis.

For at sikre, at enheden var let og bærbar, brugte Kajimotos team det samme integrerede højspændingskoblingskredsløb, som bruges til at drive mikromaskiner. Kredsløbsboksen, som er omtrent på størrelse med en gammel Sony Walkman, kan bæres af brugeren i en lille pose, og trykket på pulserne kan styres med en volumendreje.

Kajimoto forventer, at hvis folk har passende træning, kan enheden være et operationsfrit alternativ til en kunstig nethinde. Ifølge Norman Radtke, en læge ved Retina Vitreous Ressource Center i Louisville, KY, er kirurgisk nethindetransplantation 5 til 10 år væk fra at være tilgængelig for den almindelige befolkning. Mere end 700 mennesker i USA har retinal pigmentosa, en gruppe af arvelige øjensygdomme, der påvirker nethinden, og 1,7 millioner lider af synshandicap på grund af aldersrelateret makuladegeneration.

Så dette nuværende japanske projekt har enorme implikationer. Alligevel er der stadig tekniske udfordringer. Kajimoto identificerede to problemer, de i øjeblikket arbejder på: billeddannelse og afstand. I øjeblikket er projektet for simpelt til dagligdagen, siger han. FRS kan ikke forstå komplicerede former. Vi skal finde en måde at forenkle objekter uden at symbolisere systemet.

Systemet har i øjeblikket heller ingen dybdeopfattelse. Den kan registrere genstande omkring 20 fod væk, men stimulationen ændrer sig ikke, når brugeren kommer tættere på eller længere væk fra genstanden. Kajimotos team arbejder på at måle afstand ved at bygge et stereoskopisk system ved hjælp af to eller tre kameraer.

Mens jeg var på SIGGRAPH, havde jeg mulighed for at teste FRS på to forskellige måder. Først sad jeg med front mod en væg for at sikre mig, at der ikke var andre genstande til syne. Så blev der viftet med to pinde foran kameraet. Jeg kunne bogstaveligt talt mærke pindene på min pande; efterhånden som de bevægede sig eller ændrede retning, ændrede følelsen på min pande sig. Fornemmelsen var vibrerende, som om min pande fik massage, og selvom den var lidt ubehagelig, var den ikke smertefuld.

Den anden test involverede gang. Forskerne eliminerede andre perceptuelle distraktioner eller støj i rummet ved at blokere en sektion, og de erstattede standardkameraet i den første test med et infrarødt. Så lukkede jeg øjnene og gik rundt i det lille rum og prøvede at undgå to pæle. Selvom jeg slingrede lidt rundt og indimellem stak armen ud for at få vejledning, lykkedes det mig ikke at støde ind i noget.

Som du kan se, er afstand et nøgleelement i at gøre FRS til en brugbar enhed, men endnu mere afgørende er træning, siger Kajimoto. Han mener, at personer med synshandicap kan have lettere ved at bruge enheden end seende personer som mig. Persienne har en meget mere akut følesans og er derfor i stand til hurtigere at opdage genstande af forskellig form, siger han. I øjeblikket trænes brugere i Japan med genstande af forskellig form.

Kajimoto mener, at FRS vil være kommercielt tilgængelig inden for et år. Og i 2008 håber han at få en blind maratonløber til at bære en FRS ved de paralympiske lege i Beijing. – Af Brittany Sauser

skjule