Certa vez, foi dito aos pesquisadores e entusiastas da tecnologia Igor Trapeznikov que a cegueira não é tratada e aqueles que perderam a visão estão fadados a viver na escuridão. E 10 anos depois, Igor introduziu um dispositivo que literalmente dava às pessoas cegas a oportunidade de ver novamente o mundo à sua volta.
A medicina moderna é impotente contra muitas doenças oculares. Alguns deles levam à cegueira completa e nenhuma tecnologia é capaz de dar uma visão à pessoa novamente.
Exceto um.
Nos anos 60 do século XX, o neurofisiologista americano Paul Bach-u-Rita inventou a tecnologia de substituição sensorial. Baseado na propriedade da neuroplasticidade cerebral, que permite que certas áreas do cérebro mudem sob a influência da experiência, além de restaurar as conexões perdidas após danos ou desenvolver novas conexões, ele sugeriu que se pode aprender a substituir uma maneira de perceber a outra.
Paul Bach-u-Rita criou o dispositivo BrainPort, que com a ajuda de eletrodos transforma o sinal da câmera de vídeo em pulsos elétricos, de acordo com um determinado algoritmo. Os eletrodos são anexados ao idioma e uma pessoa que aprendeu o algoritmo pode navegar na área circundante sem usar a visão comum. Devido à neuroplasticidade do cérebro, após alguns dias às cegas usando o BrainPort, as informações visuais começam a atingir o córtex visual. Eles estão literalmente começando a ver.
Mas o toque não é a maneira mais perfeita de percepção, acessível ao homem, e mais ainda - não é a mais conveniente e precisa. Se tomarmos como base outro que utiliza um número maior de neurônios cerebrais, a substituição será mais precisa e de alta qualidade. Uma pessoa cega verá melhor.
Nos anos 90, o engenheiro holandês Peter Meyer propôs usar a audição em vez do toque para substituir o toque. Ele desenvolveu o algoritmo Sound Vision - um modelo para converter uma imagem em sons de vários volumes e alturas que podem transmitir seu significado. A imagem do vídeo foi dividida em quadros uma vez por segundo, o quadro foi convertido em monocromático e, em seguida, cada pixel da imagem foi dublado por um certo tom e volume - e, assim, uma vez por segundo.
Seu plano foi um sucesso. O algoritmo funcionou. E as pessoas que usavam o Sound Vision puderam ver novamente. Mas realizar a concretização técnica da ideia, usando tecnologias modernas e soluções de design convenientes, provou ser uma tarefa difícil.
O neurofisiologista e pesquisador russo Igor Trapeznikov se interessou pela tecnologia de substituição sensorial há muitos anos. Sua curiosidade não era um hobby ocioso. Devido ao astigmatismo, Igor começou a perder a visão e os problemas das pessoas com deficiência visual e cega surgiram no horizonte com seu próprio infortúnio.
“Uma vez meu irmão mais velho trouxe um microscópio da escola e abriu para mim um pequeno mundo incrível, invisível a olho nu. Então eu pensei - já que eu era capaz de ver tudo isso com um microscópio com a minha visão fraca, tenho certeza de que você pode criar algum tipo de ferramenta técnica que também me ajudará a ver bem o mundo comum ao meu redor ”, diz Igor Trapeznikov. - “Todos ao redor acreditavam que uma pessoa que perdeu a visão nunca será capaz de restaurá-la. "A cegueira não pode ser tratada - um dos estereótipos de nossa sociedade que venho tentando quebrar há muitos anos."
Em 2008, Igor aprendeu com colegas do movimento social de IDT sobre o algoritmo Sound Vision de Peter Meyer e ficou interessado na oportunidade de implementar um projeto na Rússia. Igor contatou o autor e assim nasceu a amizade, que posteriormente dá esperança às pessoas cegas. Depois de estudar o algoritmo do holandês, Igor percebeu que é possível criar um dispositivo que pode ser usado na cabeça e converter a imagem em som, de acordo com o princípio proposto por Peter Meyer. Assim começou a história da visão de voz.
A figura mostra os princípios de conversão para um exemplo simples (imagem 8 × 8 pixels, três meios-tons cinza).O mecanismo do dispositivo de Igor Trapeznikov está completamente ajustado ao algoritmo de Peter Meyer. Os dados de cada pixel são convertidos em uma matriz. Posição vertical - em frequência, brilho em amplitude. Um pixel em uma posição mais alta corresponde a um som de frequência mais alta. Quanto maior o brilho de um pixel representado por um tom de cinza, maior a amplitude ("volume") do gerador correspondente. As somas de sinais para uma coluna são sobrepostas. Em seguida, cada coluna subsequente é convertida em som. Este procedimento continua até que a coluna mais à direita seja convertida em som. Para o próximo quadro, o procedimento de conversão é repetido.
“A ideia surgiu há 10 anos. Durante os primeiros experimentos, fixamos as câmeras em tampas comuns e usamos laptops em mochilas para processamento de dados. O trabalho ativo começou em 2015, quando nossa equipe, com o apoio da RTD, conseguiu captar a quantia certa de fundos, graças ao financiamento coletivo. Com esse dinheiro, foram feitos os primeiros protótipos da visão vOICe - óculos com uma câmera de vídeo integrada e fones de ouvido para condução óssea ”, lembra Igor.
Foi então que em 2015 Vadim Artsev, o principal testador do dispositivo, se juntou à equipe. Ele se tornou a primeira pessoa cega a aprender a usar o Sound Vision de maneira eficaz. Hoje, Vadim aplica o desenvolvimento de Igor Trapeznikov todos os dias e depende disso, assim como outras pessoas dependem de seus olhos.
“No começo era incomum e difícil. Os sons gerados pela visão do vOICe pareciam fantásticos e não pareciam nada ”, admite Vadim quatro anos depois. - “Eu tive que estudar em turmas curtas, que não levaram mais de 10 minutos, e com o uso prolongado do dispositivo, minha cabeça começou a ficar tonta. Mas isso ocorreu apenas porque eu não entendi o significado de todos esses sons. No entanto, com o tempo, estudei o algoritmo de Peter Meyer e consegui classificar tudo o que ouvi. Agora eu posso distinguir facilmente sua silhueta e posso me comunicar pelo menos o dia todo, sem me distrair com os sons da visão de vídeo e ao mesmo tempo guiá-los no espaço. Esta é uma questão de hábito e experiência. É difícil ouvir chinês por um longo tempo sem saber. Mas se você é chinês, fala com facilidade todos os dias.
Igor Trapeznikov compara o algoritmo de Peter Meyer, codificado na trilha sonora do vOICe vision, com um idioma estrangeiro. Cada dia de prática apenas melhora suas habilidades. E justamente por esse motivo, a Sound Vision supera outros meios de reabilitação para cegos, mesmo os mais caros e modernos.
“Os implantes biônicos para os olhos, que geralmente são apresentados no campo da mídia, como a solução mais radical e eficaz para os cegos, novamente permitindo que você veja, são inferiores à Sound Vision em todos os aspectos. Em primeiro lugar, a qualidade da imagem é muito menor. Em segundo lugar, a instalação da visão biônica requer intervenção cirúrgica complexa. E terceiro, o tecido nervoso, ao qual os olhos artificiais estão conectados, eventualmente cura e cresce. Como resultado, o contato biônico piora e a visão é perdida novamente ao longo do tempo. Ao usar a visão vOICe, a habilidade só melhora a cada dia e o mundo ao redor é atraído em maior medida. Isso, para não mencionar o preço. Os óculos de visão VOICe, juntamente com o treinamento, custam dez vezes mais barato ”, explica Igor Trapeznikov.
Suas palavras confirmam os resultados de competições nas quais instalações de reabilitação competem e pessoas com deficiência as utilizam. No ano passado, o Neurotlon, o nome desta competição, foi realizado em Samara. Pilotos com visão biônica, bengala ultrassônica e Sonic Vision convergiram em uma pista de obstáculos. A visão da vOICE foi representada por Vadim Artsev. Com o dispositivo de Igor Trapeznikov, ele foi duas vezes mais rápido que os outros participantes na pista sem cometer nenhum erro.
O principal problema do Sound Vision reside em sua principal vantagem. A visão vOICe oferece ver o mundo em outro idioma, usando o algoritmo criado por Peter Meyer. E todo idioma deve primeiro ser aprendido. Portanto, para uma pessoa despreparada, a Sound Vision nada mais é do que um conjunto de sons desconhecidos. Para ensinar as pessoas cegas a entendê-lo, primeiro você deve criar uma metodologia de ensino.
Na equipe de visão da vOICe, essa tarefa recai sobre os ombros de Svetlana Lebedeva, psicóloga clínica, pesquisadora associada do RAS do Instituto de Medicina Biomédica. Svetlana pôde estudar o algoritmo de Peter Meyer e escrever um programa de treinamento, desenvolver tarefas para a plataforma de treinamento on-line e organizar o trabalho do Centro de Treinamento vOICe vision. Hoje ela ensina com sucesso a Sound Vision para pessoas cegas.
“Aprender uma nova maneira de perceber o mundo é sempre um desafio. É preciso tempo e esforço - uma pessoa, como uma criança, passa pelos estágios da percepção difusa, sincreta, preconceito e, finalmente, conceitos - ou seja, passa por todas as etapas da formação de idéias, que serão baseadas em uma nova maneira de percepção. Usando o mecanismo de feedback, ele primeiro começa a isolar objetos individuais do mundo ao redor do som, depois observa as diferenças entre os padrões de som e as formas de diferentes objetos, e só então começa a "adivinhar" se o som de um objeto desconhecido pertence a uma determinada categoria de coisas. Este é um processo muito interessante para especialistas - o ensino da Visão Sonora se assemelha aos experimentos clássicos de Vygotsky e Piaget e faz perguntas fundamentais no campo do estudo da percepção humana na idade adulta. Mas os alunos, é claro, sentem que o desenvolvimento de uma nova percepção é mais prosaico - como aprender qualquer outra habilidade complexa durante o ritmo de vida normal e de trabalho. Sempre são questões de recursos internos e narrativa pessoal ”, diz Svetlana Lebedeva.
Graças ao programa de treinamento desenvolvido, os alunos agora recebem todos os recursos externos necessários. É dada especial atenção às questões de motivação.
“Nosso treinamento começa com uma imersão cuidadosa no básico da Sound Vision. Então, usando os mecanismos de desenvolvimento de qualquer uma de nossas principais maneiras de perceber, uma pessoa aprende a navegar usando o mundo de novos sons. Os instrutores de visão da vOICe o ajudam nisso - psicólogos experientes que sabem como apoiar uma pessoa e direcionar o curso de seu treinamento. Minha colega Daria Shibankova me ajuda muito nisso. Temos tudo para treinamento abrangente - consultas com treinadores e psicólogos, trabalhos de casa, nossa plataforma virtual de livros didáticos, suporte uns aos outros usuários. No verão passado, realizamos duas reuniões de pessoas com habilidades de Sound Vision. Espero que seja uma boa tradição - todos os descobridores querem estar na companhia de pessoas com a mesma opinião e com experiência semelhante. A Sound Vision funciona, é uma pequena empresa popularizá-la ”, diz Svetlana Lebedeva.
E ainda permanece a pergunta mais importante - o que exatamente dá a visão de voz a uma pessoa cega? O que ele ganha? Em que ele gasta seu dinheiro? Como um homem com um olho biônico vê, não há segredo para ninguém. A "imagem" da visão artificial foi demonstrada muitas vezes em comunicados à imprensa. Você pode “dar uma olhada” no mundo com um olho biônico usando um simulador oftalmológico de VR desenvolvido pelo Sensor-Tech Laboratory e publicado em acesso aberto.
Mas como avaliar a eficácia do Sound Vision sem dominar a linguagem do algoritmo Peter Meyer?
"Esta pergunta pode ser respondida de duas maneiras - do ponto de vista da pesquisa e do ponto de vista da ciência", diz Igor Trapeznikov. “O primeiro é mais simples. Entreviste aqueles que já dominaram o Sound Vision. O segundo envolve o estudo do cérebro usando um encefalograma e ressonância magnética. Tais estudos já foram realizados. Um pouco, mas eles eram. E a abordagem científica indica que, com o uso prolongado da Visão Sonora no cérebro, as zonas responsáveis precisamente pelas sensações visuais são ativadas. Uma pessoa sente a imagem.
Para entender a visão de como isso funciona, Igor sugere conduzir esse experimento. Durante uma conversa com uma pessoa, olhe atentamente para o rosto e feche os olhos bruscamente. A imagem do interlocutor é preservada na memória e a imaginação a atrai instantaneamente. De acordo com o criador da visão de vídeo, subjetivamente, Sound Vision cria um sentimento de imagem de maneira semelhante. Isso se aplica à profundidade do espaço, às silhuetas de objetos e objetos, bem como às cores escuras e claras.
Todos podem comprar óculos de visão vOICe hoje, agora a produção em pequena escala foi lançada. O desenvolvedor está tentando trabalhar com as principais organizações que apoiam os cegos. De fato, nas realidades russas, poucas pessoas com deficiência têm a oportunidade de comprar independentemente uma ferramenta de reabilitação.
“Queremos tornar a visão da vOICE acessível a todas as pessoas com deficiência visual russa. Mas na Rússia, isso ainda terá um longo caminho a percorrer. Para registrar nossos óculos como um dispositivo médico que ajuda a reabilitar os cegos, é necessário realizar uma série de ensaios clínicos que comprovem, por exemplo, que a visão do vOICe não é prejudicial à nossa saúde - do ponto de vista de oftalmologistas e outros médicos ”, explica Igor Trapeznikov.
E isso apesar do fato de que na Rússia o Sound Vision já se provou. A experiência de usar e testar a visão do vOICe é positiva e demonstra alta eficiência. No ano passado, o projeto se tornou finalista do concurso Open Inquiries, por meio da Moscow Innovation Agency, e este ano se tornou o vencedor. O dispositivo foi testado com sucesso em uma pensão para cegos na vila de Malino, região de Moscou. Com base nessa prática, foram coletadas avaliações de especialistas recomendando que os cegos aprendessem as habilidades de Visão Sonora.
“A missão da visão vOICe é disponibilizar a Sound Vision a todas as pessoas que perderam a visão normal, a perderão no futuro ou que nasceram cegas. No século 19, Louis Braille espalhou o alfabeto tátil por todo o mundo. E hoje é o padrão para todas as pessoas cegas. Queremos repetir dessa maneira, fazer o mesmo com a visão do vOICe, porque este é o único dispositivo no mundo que permite que você veja literalmente com som. Funcionalmente, aqueles que dominam o Sound Vision são transformados de cegos para deficientes visuais. Assim que essa oportunidade aparecer para todas as pessoas cegas e a visão da VOICE se tornar disponível para cada uma delas, considerarei nossa missão cumprida ”, resume Igor Trapeznikov.
Mas o sucesso do projeto depende não apenas de Igor e sua equipe. Na Rússia, como em outros países, o setor de reabilitação precisa de apoio do Estado. E, no entanto, todos podem ajudar o projeto, pelo menos no espaço da mídia. Afinal, a informação é a principal arma do século XXI. Uma história curta para amigos, colegas ou uma publicação banal nas redes sociais pode mudar o futuro da visão de VÍDEOS ... E o futuro daqueles que dedicaram suas vidas a ele, que criaram uma alternativa à escuridão eterna e deram esperança às pessoas.
Peter Meyer criou o algoritmo da esperança, Igor Trapeznikov o incorporou em um dispositivo técnico, e Svetlana Lebedeva, ensinando, instila essa esperança no coração daqueles que não querem viver no escuro.
Ivan Chimbulatov