Nhìn thế giới bằng... lưỡi

Ngày 17/11, một số tờ báo Mỹ cho biết các nhà nghiên cứu tại công ty Wicab Inc. vừa cho ra mắt BrainPort, thiết bị có khả năng giúp người khiếm thị “nhìn” thấy thế giới bên ngoài.

(TT&VH) - Ngày 17/11, một số tờ báo Mỹ cho biết các nhà nghiên cứu tại công ty Wicab Inc. vừa cho ra mắt BrainPort, thiết bị có khả năng giúp người khiếm thị “nhìn” thấy thế giới bên ngoài.

Trả lại thị lực

Mô hình thiết bị BrainPort

BrainPort gồm một tổ hợp các điện cực với kích cỡ con tem để người dùng áp nó vào lưỡi, một bộ xử lý nhỏ gọn, máy thu hình số và thiết bị điều khiển cầm tay để phóng to, thu nhỏ hình ảnh cũng như chỉnh độ sáng tối.

Hình ảnh được nhu nhận thông qua một máy ghi hình gắn vào chiếc kính, giúp người khiếm thị dễ dàng mang theo bên mình. Các hình ảnh này sau đó được chuyển tới bộ phận xử lý hình ảnh. Tại đây, ánh sáng sẽ được chuyển thành các tín hiệu chứa thông tin hình ảnh.

Các thông tin này tiếp tục được truyền đến lưỡi thông qua điện cực và đưa tới cho não bộ xử lý. Lưỡi được lựa chọn như là kênh truyền tải những tín hiệu đến não bộ, bởi vì các dây thần kinh của lưỡi rất nhạy cảm và có khả năng truyền cùng lúc một lượng thông tin lớn. Lưỡi cũng có thể thay thế từng phần 2 triệu dây thần kinh thị giác nối từ nhãn cầu đến não.

Kết quả, người khiếm thị có thể thấy các hình ảnh đời thực dưới dạng những khối vật thể trắng đen. Hiện nay tổ hợp điện cực của BrainPort đã chứa được từ 100 tới 600 điện cực, qua đó có thể giúp người khiếm thị nhận ra nhiều vật thể như cửa ra vào, nút bấm ở cầu thang máy và thậm chí cả các chữ cái. Người khiếm thị cũng có thể xác định vị trí, đi lại và làm nhiều việc khác.

Bộ não linh hoạt

BrainPort được phát triển dựa trên một nghiên cứu của nhà khoa học thần kinh nổi tiếng Paul Bach-y-Rita. Ông đã dành phần lớn sự nghiệp để nghiên cứu một lý thuyết mang tính cách mạng, cho rằng các giác quan của chúng ta có thể thay thế nhau được. Ông tin là bộ não của con người có khả năng thích nghi và thay đổi rất mạnh. Nếu một phần của não bị hư hỏng, phần khác sẽ tự thay thế vai trò của bộ phận đó. “Chúng ta không nhìn bằng đôi mắt của mình. Chúng ta nhìn bằng bộ não”, đó là câu nói ưa thích của Paul.

BrainPort đã được thử nghiệm với một số quân nhân Mỹ
hỏng thị lực sau thời gian chiến đấu ở Iraq

Sự nghiệp của Paul thay đổi nhiều sau cái chết của người cha Pedro, vốn từng bị đột quy và liệt do tụ huyết trong não nhưng đã tích cực tập luyện để rồi phục hồi gần như hoàn toàn. Sau khi dừng chân tại Đại học Wisconsin, Paul dồn tâm sức vào việc nghiên cứu các giác quan của con người.

Theo ông, mắt, mũi, tai, lưỡi và da chỉ là các đường tiếp nhận thông tin do môi trường bên ngoài tác động. Khi não bộ xử lý các dữ liệu này, chúng ta có 5 giác quan. Tuy nhiên việc dữ liệu tới từ nguồn nào có thể không đóng vai trò quá quan trọng. “Hiển nhiên có những kết nối từ từng giác quan tới những phần nhất định của não nhưng bạn hoàn toàn có thể thay đổi chúng”.

Một người khiếm thị đang tập leo núi
với sự hỗ trợ của BrainPort

Paul thấy nạn nhân của bệnh phong bị mất cảm giác trên da. Ông liền phát triển một loại găng tay đặc biệt, trong đó mỗi đầu ngón tay được gắn các cảm biến nối với 5 điểm ở trên trán bệnh nhân. Kết quả là khi bệnh nhân sờ vào thứ gì đó với chiếc găng tay đặc biệt này, họ liền cảm thấy có một sức ép xuất hiện ở vùng trán. Sau vài phút, họ đã có thể phân biệt cảm giác khi sờ vào vùng thô ráp và vùng nhẵn trên mặt một vật thể.

Những năm 1980, Paul và cộng sự kết hợp một chiếc micro với một chiếc thắt lưng có khả năng rung và đưa chúng cho người khiếm thính sử dụng. Chiếc máy này hoạt động theo nguyên tắc âm thanh do micro thu được sẽ chuyển thành hoạt động rung. Âm trầm khiến máy rung ở bên trái eo người khiếm thính trong khi âm cao khiến máy rung bên phải. Kết quả là người khiếm thính cho biết chiếc máy giúp họ đọc môi người đối diện tốt hơn.

Những thành công đó đã khích lệ Paul tiếp tục chuyển qua nghiên cứu thiết bị giúp người khiếm thị có thể “nhìn” được. Thật đáng tiếc, nỗ lực nghiên cứu của Paul đã phải bỏ dở khi ông qua đời vì tuổi cao hồi tháng 11/2006.

Tiếp tục hoàn thiện

Dựa trên những thông tin quý giá mà Paul để lại, Wicab Inc., một công ty do ông thành lập hồi năm 1998, đã tiếp tục nghiên cứu phát triển thiết bị trợ giúp người khiếm thị. Theo trang web của công ty, mỗi người khiếm thị muốn dùng thành thạo BrainPort phải có từ 2-10 giờ tập luyện.

Tuy nhiên, hiệu quả của thiết bị trợ giúp này có thể thấy được gần như ngay lập tức. Wicab cho biết chỉ mất vài phút làm quen, người khiếm thị đã có thể nắm được cơ chế hoạt động của thiết bị và xác định được vị trí, phương hướng. Sau vài giờ tập luyện, người dùng đã có thể xác định và nắm được những vật thể cạnh mình hoặc chỉ hướng chính xác tới một vật thể nằm ngoài tầm với. Thêm những sự luyện tập kỹ hơn, người ta có thể nhận dạng các chữ cái và con số.

Hiện thiết bị này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và chưa được bán ra. Wicab vẫn đang tích cực hoàn thiện BrainPort với mục tiêu tạo ra một thiết bị hỗ trợ thực sự hoàn hảo, giúp người khiếm thị có cuộc sống bình thường giống như những người sáng mắt.