Rayo de luz en el reino oscuro: como la tecnología devuelve la visión perdida

El principal valor de una sociedad postindustrial es la tecnología. Renovada y mejorada para siempre, corriendo al paso del progreso y nutrida sobre la base de una competencia feroz, cambian todo.



La vida, el trabajo, el entretenimiento y la mejora del mundo ya no son posibles sin las nuevas tecnologías. Las personas creen que con su ayuda pueden hacer lo que quieran. Y ellos lo hacen.

Para una persona moderna, la tecnología es una parte integral de la vida: su herramienta de trabajo, medios de comunicación, movimiento, educación, comodidad. Son "muletas" de nuestra mente y cuerpo físicamente limitado. Pero hay personas para quienes la tecnología es aún más importante y sirve como muletas, no solo en un sentido figurado.

Uno de los objetivos globales del progreso es eliminar todas las restricciones existentes. Las características de salud o enfermedad no deberían convertirse en un obstáculo para una persona, afectar las posibilidades de su autorrealización y calidad de vida.

Siguiendo esta regla, muchas empresas de TI que están a la vanguardia del progreso científico y tecnológico crean tecnologías y soluciones que permiten a las personas con discapacidad superar sus limitaciones. Hoy hablaremos de esta interesante faceta del progreso.

Una de las direcciones más difíciles y al mismo tiempo prometedoras en el campo de la innovación sigue siendo el desarrollo de herramientas de rehabilitación para personas con discapacidad visual o que no ven nada. La originalidad y la capacidad de fabricación de los proyectos en esta área son sorprendentes.

Visión artificial


¿Qué es una prótesis? Todo el mundo lo sabe. Las personas con discapacidad han estado usando partes artificiales del cuerpo durante miles de años. Las prótesis modernas tienen compatibilidad biónica y, a veces, funcionalidad, que busca realizar el trabajo de un órgano perdido.

Hoy, los científicos que crean prótesis visuales lograron casi el mismo éxito. Y esto no se trata de un reemplazo cosmético de los ojos con vidrio, sino de implantes que permiten que las personas completamente ciegas vuelvan a ver el mundo que los rodea.

En 2012, se creó el ojo biónico Argus II. La parte implantable es un implante retiniano electrónico, y el sistema externo consiste en una cámara montada en gafas en combinación con un pequeño procesador. Tal prótesis en realidad da visión a las personas que viven en la oscuridad total. Con algunas reservas, por supuesto. La ceguera del paciente debe ser causada por ciertas enfermedades, y la visión artificial de la prótesis será muy limitada.



Antonina Zakharchenko es la primera mujer en Rusia en instalar Argus II. En diciembre de 2018, asistió al foro Technology Hope, dedicado a la industria de la rehabilitación y al apoyo a las personas con discapacidad. Antonina llegó con su esposo, pero se movió sola y, al hablar, giró la cabeza como si viera a sus interlocutores perfectamente.

Ella vivió durante muchos años en la oscuridad absoluta, sin ver un rayo de luz. Pero en 2017, se sometió a una cirugía para introducir una prótesis retiniana. Luego Antonina instaló 60 electrodos fotosensibles, configuró las cámaras y el procesador del dispositivo externo. Y tan pronto como la mujer se puso las gafas, recuperó la vista.



Por supuesto, esto no se puede llamar visión completa: Antonina ve siluetas claras y oscuras, obstáculos, contornos de objetos. Pero lo más importante, ella ve la luz. Después de años de oscuridad. "Los nietos ya no quieren jugar a las escondidas", se queja Antonina en tono de broma.

Cualquiera puede mirar el mundo como Antonin Zakharchenko lo ve ahora mismo. El laboratorio Sensor-Tech, que promueve activamente la implantación de la prótesis, ha desarrollado un simulador de realidad virtual que muestra la imagen circundante del mundo como lo muestra Argus II. La aplicación se presenta en acceso abierto, se puede descargar de forma gratuita en uno de los enlaces: App Store , Google Play .

Además de la visión biónica, el simulador de realidad virtual del Laboratorio Sensor-Tech muestra la mayoría de las enfermedades y deficiencias visuales conocidas. El desarrollo está diseñado para ayudar a los oftalmólogos y otros especialistas a comprender a los pacientes y a las personas comunes: sus amigos y familiares con discapacidad visual.



La cantidad de personas que usan la visión biónica, hoy en día en todo el mundo, ya ha superado los cien. De estos, solo dos son ciudadanos rusos. La instalación de una prótesis visual es un negocio muy complicado, de alta tecnología y, como resultado, muy costoso. Para ambos pacientes rusos, la operación fue pagada en su totalidad por un conocido fondo de caridad en Rusia asociado con grandes empresas.

Pero con el tiempo, el progreso inevitablemente hará que las soluciones para la implantación de retina biónica sean más fáciles y las tecnologías sean más accesibles y efectivas. Probablemente, después de dos o tres décadas, cada persona podrá usar la visión artificial, no habrá personas ciegas en la Tierra y la ceguera se hundirá en la historia.

Oyes No, lo veo así


Pero hasta ahora, ni la tecnología ni la economía son capaces de proporcionar implantes biónicos a todas las personas que han perdido la vista. Y el progreso está buscando formas indirectas. Hay muchos de ellos y cada uno merece especial atención.



Una de las más interesantes es la tecnología de reemplazo sensorial. Este camino se basa en el mecanismo de neuroplasticidad del cerebro humano. De hecho, se invita a una persona a percibir la realidad circundante con "oídos".

Sin embargo, los sonidos naturales para "ver" el mundo no son suficientes. Por lo tanto, el proyecto ruso vOICe vision desarrolló el concepto de visión sonora.

Los ingenieros del proyecto crearon un dispositivo que captura el espacio circundante con la ayuda de una cámara y convierte la imagen en sonidos utilizando una determinada tecnología. El sonido se percibe como un análogo de una imagen en blanco y negro. Y los auriculares de conducción ósea con los que está equipado el dispositivo no bloquean el canal auditivo y no interfieren con la percepción del entorno.

Tal como lo concibieron los desarrolladores, la visión de VOICe reemplaza una forma de percibir otra, y sin limitación para la segunda. Una persona escucha y "ve" al mismo tiempo, usando para este órgano de percepción. Rumor


Se utilizan sonidos de varias duraciones y alturas para convertir una imagen en una señal. Un fragmento de imagen más brillante se acompaña de una señal fuerte y en el lado en el que se encuentra el objeto. Si un objeto se mueve en el campo de visión, entonces la señal también se mueve. Dos objetos separados son descifrados por dos señales, tres por tres y así sucesivamente. Aumentar la tonalidad de los sonidos "vecinos" significa un obstáculo, mientras que cuanto mayor sea el tono, mayor será el obstáculo frente a una persona.

Debido a las peculiaridades de la neuroplasticidad, el cerebro con el tiempo cambia a las condiciones que ofrece la tecnología de visión VOICe. Las áreas de la corteza, que generalmente son responsables de la audición, aprenden a convertir las señales de sonido en imágenes visuales. Como resultado, después de varias semanas de entrenamiento, una persona completamente ciega comienza a "ver" al nivel de las personas con discapacidad visual e incluso a distinguir entre imágenes y eventualmente artículos del hogar, carteles con letras grandes y la profundidad del espacio.



Con la diligencia adecuada y el uso constante del dispositivo, una persona subjetivamente volverá a ver. Es decir, su cerebro literalmente comenzará a convertir las señales de audio en una imagen apropiada, en relieve y voluminosa, similar a lo que nuestros ojos nos transmiten.

Y el hombre verá claramente, quedando ciego.

Puede obtener más información sobre la visión de vOICe o ponerse en contacto con los desarrolladores en el sitio web oficial del proyecto.

La inteligencia artificial ve por ti


La idea de "mirar el mundo con los oídos" también es popular en el extranjero, aunque en un formato algo simplificado. Imagine una tecnología que da una "voz" a cada objeto u objeto que rodea a una persona: una computadora de escritorio, una puerta, una señal de tráfico, una pared y un automóvil estacionado.

El dispositivo, que parece gafas de visión VOICe, también escanea el espacio, pero en lugar de sonidos "en blanco y negro", le da al usuario el nombre exacto de los objetos y la distancia a ellos. Esto es posible gracias a las tecnologías de inteligencia artificial que procesan de manera rápida y precisa la imagen de la cámara.

Se basó en inteligencia artificial que los desarrolladores del Departamento de Neurobiología del Instituto de Investigación Traslacional nombraron después Tianqiao y Chrissy Chen (China) crearon el sistema CARA o el Asistente de Realidad Aumentada Cognitiva [asistente intelectual en realidad aumentada].

El sistema combina la realidad aumentada y las tecnologías de visión digital. El programa utiliza los llamados sonidos espaciales, que hacen que los objetos suenen de manera diferente, dependiendo de su ubicación en la habitación. Por ejemplo, si un objeto está ubicado a la izquierda del usuario, entonces su voz sonará como si viniera de la izquierda, y cuanto más cerca esté el objeto, más alta sonará su "voz".

Para evitar una posible cacofonía, cuando todos los objetos hablan al mismo tiempo, los científicos programaron CARA en varios modos diferentes. En el primer modo, los objetos circundantes solo hablan si el usuario los mira directamente. Cuando el propietario del dispositivo gira la cabeza, el siguiente objeto que aparece se llama a sí mismo. Por lo tanto, una persona ciega puede "mirar a su alrededor" para explorar el espacio circundante.

En el segundo modo, todos los objetos se turnan para llamarse de izquierda a derecha, independientemente de la mirada del usuario. En el tercer modo, focal, el usuario selecciona un objeto específico y solo se "comunica" con él, utilizándolo como guía cuando navega.



La versión Dubai de gafas inteligentes para ciegos Amal 1 tiene una funcionalidad ligeramente diferente. A diferencia del dispositivo chino, Amal 1 lee periódicos y libros impresos en una fuente estándar, y también comprende la imagen en un monitor de computadora. Tal dispositivo realmente permite que una persona ciega trabaje con texto impreso o electrónico.

Además, el desarrollador equipó su producto con un sistema GPS que ayuda a los ciegos a determinar su ubicación y construir rutas. Para situaciones de emergencia, Amal 1 tiene una función SOS que, cuando se activa, transmite instantáneamente un mensaje a familiares o servicios especiales, adjuntando una tarjeta y fotos desde la ubicación del usuario.

Por cierto, algo similar se está haciendo en Rusia. El laboratorio Sensor-Tech ha creado un asistente inteligente para ciegos, que combina las funciones principales de los análogos extraños: escanea el espacio alrededor, adivina objetos y también reconoce señales y señales de tráfico. En el mercado interno, es mejor conocido como "Asistente inteligente" Robin " .



"Robin" es similar a una cámara de video portátil y, además de lo que hacen sus contrapartes extranjeras, puede reconocer caras. Y la señal sobre el espacio circundante se transmite no solo por sonido, sino también por vibración, como un sonar o telémetro, que informa la distancia a obstáculos u objetos.

Otra solución interesante fue propuesta por la compañía israelí ICI Vision. Aunque el dispositivo no tiene poder para ayudar a las personas totalmente ciegas, puede facilitar la vida de las personas con discapacidad visual.

Las gafas israelíes Orama combinan inteligencia artificial, software de seguimiento de TI y tecnología de visión por computadora. El dispositivo incluye una cámara 3D y un escáner láser en miniatura que proyecta una imagen tridimensional en partes sanas de la retina, lo que permite a una persona ver incluso aquellas áreas del campo visual que han desaparecido debido a una enfermedad.



El procedimiento para mapear células sanas y dañadas de la retina le permite ajustar las gafas a las características individuales del usuario. Esta es la singularidad del desarrollo israelí.

Es importante tener en cuenta aquí que con ciertos tipos de ceguera, parte de las células visuales pueden persistir, y una persona puede no ver el espacio alrededor, sino manchas en blanco y negro. Son precisamente estas personas las que harán que las gafas ICI Vision vuelvan a verse.

Orama ahora está destinado para uso en interiores. Las gafas permiten al usuario leer libros, mirar televisión y navegar en el espacio. Gracias a esto, hoy el dispositivo puede ayudar a aquellos que tienen dificultades en el lugar de trabajo.



Realidad virtual sin limites


Durante el año pasado, las tecnologías de realidad virtual se han vuelto más accesibles. Alrededor de 340 millones de personas ciegas viven en todo el mundo, y gigantes de TI como Microsoft no pueden dejar de tener esto en cuenta. Varias soluciones tecnológicas de esta corporación están completamente enfocadas en aquellos que han perdido la vista.

Entonces, el año pasado, los ingenieros de Microsoft introdujeron un sistema de realidad virtual adaptado para personas totalmente ciegas. La interacción con los objetos del juego tiene lugar con la ayuda de un bastón blanco virtual y un joystick sincronizado con él, equipado con un vibromotor y sensores que rastrean su posición con respecto al casco de realidad virtual.


Tal bastón le permite sentir el hecho de una colisión con objetos en un entorno de realidad virtual, y también distinguir objetos y superficies de varios tipos a través de la vibración y el sonido.

Durante la simulación virtual, el usuario camina por la sala de juegos y se mueve con un joystick corto, así como con la vida real. Pero en realidad virtual, el bastón es mucho más largo. Cuando choca con un obstáculo, el freno detiene su movimiento, creando la sensación de una colisión real.

Al mismo tiempo, el motor del bastón vibra y los altavoces del casco emiten un sonido que coincide con la situación en el mundo virtual. Para diferentes superficies, el sistema simula una respuesta táctil diferente.

Los desarrollos recientes de Microsoft están diseñados para incorporar personas con discapacidad visual en la realidad virtual existente. Hace un mes, los ingenieros de la corporación crearon un conjunto de funciones de software para cascos VR que simplifican la percepción del mundo virtual.

Este conjunto incluye 14 servicios que adaptan los gráficos para personas con discapacidad visual . Incluye aumentar el contraste, el brillo, ampliar la imagen, resaltar los contornos de los objetos o volver a pintarlos en diferentes colores, así como una anotación sonora de los objetos y acciones.

Nueve funciones se implementan como un complemento simple disponible con cualquier aplicación de casco HTC Vive. Los cinco restantes deben implementarse en la aplicación utilizando el paquete para el popular motor de juegos Unity.

Los desarrolladores de Microsoft esperan que dicha funcionalidad ayude a las personas cercanas a la pérdida de visión a disfrutar plenamente de la inmersión en la realidad virtual.



Singularidad biológica


En el mundo actual, la tecnología ya no es solo una herramienta de trabajo. Ahora también es una forma de que una persona explore la realidad circundante. En cualquier caso, para aquellos que están privados de una de las cinco formas de percibir el mundo otorgado por la naturaleza.

La ciencia aún no ha aprendido a reemplazar completamente los sentidos al mismo nivel cualitativo. Pero ella se está moviendo implacablemente hacia esto. Cada año, las tecnologías de asistencia ofrecen más y más alternativas y formas de rehabilitación, mejorando significativamente la calidad de vida de aquellos cuya salud es limitada debido a una enfermedad.



Tarde o temprano, llegará el momento en que las soluciones tecnológicas para personas con discapacidad excederán las capacidades de una persona común. Este momento hipotético del futuro lo cambiará todo. Lo que hoy se llama "tecnología de asistencia" y se está desarrollando para una categoría relativamente pequeña de personas, de repente todos la necesitan. Después de todo, todos quieren tener lo mejor.

Cuando esto sucede, la persona en su imagen clásica no lo hará. Este tipo biológico será reemplazado por cyborgs, que tienen órganos más avanzados de percepción y capacidades físicas, y posiblemente intelectuales. Obtendrán un mundo nuevo, cuya base ahora está siendo establecida por la industria de la rehabilitación.

Y en este mundo no habrá restricciones causadas por discapacidad.

Source: https://habr.com/ru/post/452028/


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