สมอง ข้อมูลที่บุคคลไม่สามารถรับผ่านช่องทางดั้งเดิม และนำกระแสไฟฟ้านั้นไปใช้กับผิวหนัง ซึ่งส่งข้อมูลไปยัง สมอง จากนั้นสมองจะเรียนรู้ที่จะตีความข้อมูลทางประสาทสัมผัสนั้น ราวกับว่ามันถูกส่งผ่านช่องทางดั้งเดิม สำหรับข้อมูลดังกล่าว ในทศวรรษที่ 1960 และ 70 กระบวนการนี้เป็นหัวข้อของการวิจัยที่ก้าวล้ำ ในการทดแทนประสาทสัมผัสที่สถาบันสมิธ-เคตเทิลเวลล์ นำโดยพอล บาคริต้า ศาสตราจารย์
ด้านศัลยกรรมกระดูก และการฟื้นฟูและวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน เมดิสัน ตอนนี้เป็นพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยีพอร์ตสมองของไวแค็บ ดร. บาคริต้ายังเป็นหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ และประธานคณะกรรมการของไวแค็บ พวกส่วนใหญ่คุ้นเคยกับการเสริมหรือทดแทนความรู้สึกหนึ่งไปอีกความรู้สึกหนึ่ง แว่นตาเป็นตัวอย่างทั่วไปของการเสริมประสาทสัมผัส อักษรเบรลล์เป็นตัวอย่างทั่วไป
ของการแทนที่ด้วยประสาทสัมผัส ในกรณีนี้กำลังใช้ประสาทสัมผัสเดียว ซึ่งก็คือการสัมผัสเพื่อรับข้อมูลที่ปกติมีไว้สำหรับการมองเห็นในอีกสัมผัสหนึ่ง การกระตุ้นด้วยการสัมผัสด้วยไฟฟ้า เป็นวิธีการที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการรับผลลัพธ์ที่ค่อนข้างคล้ายกัน แม้ว่าจะน่าประหลาดใจมากกว่า และเป็นไปตามแนวคิดที่ว่าสมองสามารถตีความข้อมูลทางประสาทสัมผัสได้ แม้ว่าจะไม่ได้รับผ่านทางช่องทางธรรมชาติ
ดร.บาคริต้ากล่าวดังนี้ ไม่เห็นด้วยตาของภาพแสงไม่ได้ไปไกลกว่าเรตินาที่มันกลายเป็นรูปแบบเส้นประสาทเชิงพื้นที่และชั่วคราวของแรงกระตุ้นตามเส้นใยประสาทตา จากนั้นสมองจะสร้างภาพจากการวิเคราะห์รูปแบบแรงกระตุ้น ช่องสัญญาณหลายช่องที่ส่งข้อมูลทางประสาทสัมผัสไปยังสมอง เช่น จากตา หู และผิวหนัง ถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่คล้ายคลึงกันเพื่อทำกิจกรรมที่คล้ายคลึงกัน ข้อมูลทางประสาท
สัมผัสทั้งหมดที่ส่งไปยัง สมองจะถูกส่งผ่านเส้นใยประสาทในรูปแบบของแรงกระตุ้นและแรงกระตุ้นจะไปสิ้นสุดที่ศูนย์รับความรู้สึกต่างๆ ของสมองเพื่อแปลความหมายในการแทนที่ช่องอินพุตทางประสาทสัมผัสช่องหนึ่ง สำหรับช่องสัญญาณอื่นต้องเข้ารหัสให้ถูกต้องสัญญาณประสาท โดยสำหรับเหตุการณ์ทางประสาทสัมผัสและส่งไปยังสมองผ่านช่องทางอื่น สมองดูเหมือนจะมีความยืดหยุ่นเมื่อต้องตีความ
ข้อมูลทางประสาทสัมผัส สามารถฝึกให้อ่านข้อมูลจากช่องสัมผัส เช่น ข้อมูลภาพหรือข้อมูลการทรงตัว และดำเนินการตามนั้นในอุปกรณ์อาจเป็นเส้นทางใหม่สู่สมองของเจเอสออนไลน์วิศวกรชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยวิสคอนซินและผู้ร่วมคิดค้นเทคโนโลยีพอร์ตสมอง มิทช์ ไทเลอร์กล่าวว่า เป็นเรื่องลึกลับอย่างยิ่งว่ากระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่สมองจะทำได้ถ้า ให้ข้อมูลที่ถูกต้อง แนวคิดของ
การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า แนวคิดที่ทำงานอยู่เบื้องหลังการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าสำหรับการทดแทนทางประสาทสัมผัสนั้นซับซ้อน และกลไกของการนำไปใช้ก็ไม่น้อยไปกว่ากัน แนวคิดคือการสื่อสารข้อมูลที่ไม่สัมผัส ผ่านการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของความรู้สึกสัมผัสในทางปฏิบัติโดยทั่วไปหมายถึงอาร์เรย์ของอิเล็กโทรด ที่ได้รับอินพุตจากแหล่งข้อมูลที่ไม่สัมผัส เช่น กล้องจะส่งกระแสน้ำขนาดเล็กควบคุมได้ และไม่เจ็บปวด
ผู้ทดลองบางคนรายงานว่ารู้สึกเหมือนฟองโซดา ไปที่ผิวหนังอย่างแม่นยำ ตำแหน่งตามรูปแบบที่เข้ารหัส การเข้ารหัสของรูปแบบทางไฟฟ้าโดยพื้นฐานแล้วพยายามที่จะเลียนแบบอินพุตที่ปกติ จะได้รับจากความรู้สึกที่ไม่ทำงาน รูปแบบของแสงจึงถูกเลือกโดยกล้องเพื่อสร้างภาพ แทนที่การรับรู้ของดวงตาจะถูกแปลงเป็นพัลส์ไฟฟ้าที่แสดงถึงรูปแบบของแสงเหล่านั้น เมื่อพัลส์ที่เข้ารหัสถูกนำไปใช้
กับผิวหนัง ผิวหนังจะได้รับข้อมูลภาพจริง ดร.เคิร์ต คาซมาเร็ก ผู้ร่วมประดิษฐ์เทคโนโลยีพอร์ตสมอง และนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของภาควิชาออร์โธปิดิกส์และเวชศาสตร์ฟื้นฟูแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไป คือสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง จะกระตุ้นเส้นใยประสาทอวัยวะที่รับผิดชอบโดยตรง ความรู้สึกสัมผัสเชิงกลเส้นใยประสาทเหล่านี้ส่งต่อสัญญาณสัมผัส ที่เข้ารหัสด้วยภาพไปยัง
บริเวณรับสัมผัสของเปลือกสมองกลีบข้างขม่อม วางเมาส์เหนือป้ายกำกับส่วนของสมองเพื่อดูว่าส่วนต่างๆ เหล่านั้นอยู่ที่ใด ภายใต้สถานการณ์ปกติ กลีบข้างขม่อมจะรับข้อมูลการสัมผัส กลีบขมับรับข้อมูลการได้ยิน กลีบท้ายทอยรับ ข้อมูลการมองเห็นและสมองน้อยได้รับข้อมูลความสมดุล กลีบสมองส่วนหน้ารับผิดชอบการทำงานของสมองระดับสูงทุกประเภท และก้านสมองเชื่อมระหว่างสมองกับไขสันหลังโดย
ผู้บกพร่องทางการได้ยิน ผู้บกพร่องทางการทรงตัว และผู้ที่สูญเสียความรู้สึกสัมผัสในบริเวณผิวหนังบางส่วน เนื่องจากเส้นประสาทถูกทำลาย แง่มุมหนึ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษของการวิจัยมุ่งเน้น ไปที่วิธีการหาปริมาณข้อมูลทางประสาทสัมผัสบางอย่าง ในแง่ของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า หรืออีกนัยหนึ่งคือวิธีถ่ายทอดสีแดงที่สัมผัสได้ โดยใช้ลักษณะของไฟฟ้า นี่คือสาขาการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่มีมาเกือบ
หนึ่งศตวรรษ แต่ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วง 2 ถึง 3 ทศวรรษที่ผ่านมา การทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลง และคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังมากขึ้น ทำให้ระบบประเภทนี้ กลายเป็นความจริงของตลาดแทนที่จะเป็นเพียงการสาธิตในห้องปฏิบัติการที่น่าประทับใจจริงๆ เข้าสู่พอร์ตสมอง ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเพื่อส่งข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่ไม่สัมผัสไปยังสมองพอร์ตสมอง ใช้ลิ้นเป็นช่องรับ
ความรู้สึกแทนจะเข้าสู่พอร์ตสมอง นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาการนำเสนอข้อมูลที่มองเห็นด้วยไฟฟ้าตั้งแต่ต้นปี 1900 เป็นอย่างน้อย โดยทั่วไปการตั้งค่าการวิจัยเหล่านี้จะใช้กล้องเพื่อตั้งค่าระดับปัจจุบัน สำหรับเมทริกซ์ของอิเล็กโทรดที่สอดคล้องกับเซ็นเซอร์วัดแสงของกล้อง ผู้ที่สัมผัสเมทริกซ์สามารถรับรู้รูปร่าง และการวางแนวเชิงพื้นที่ของวัตถุที่กล้องโฟกัสได้พอร์ตสมอง สร้างขึ้นบนเทคโนโลยีนี้และมีความคล่องตัว
ควบคุม และละเอียดอ่อนกว่าระบบที่มีมาก่อน ประการหนึ่งพอร์ตสมอง ใช้ลิ้นแทนปลายนิ้วมือ หน้าท้อง หรือหลัง ที่ใช้ระบบอื่นๆ ซึ่งลิ้นมีความอ่อนไหวมากกว่าผิวหนังบริเวณอื่น ใยประสาทจะอยู่ใกล้กับพื้นผิวมากกว่า และไม่มีสตราตัมคอร์เนียม ชั้นนอกของเซลล์ผิวหนังที่ตายแล้ว ทำหน้าที่เป็นฉนวน ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าในการกระตุ้นเส้นใยประสาทในลิ้น 5 ถึง 15 โวลต์ เมื่อเทียบกับ 40 ถึง 500 โวลต์
สำหรับบริเวณต่างๆ เช่น ปลายนิ้วหรือหน้าท้อง นอกจากนี้ น้ำลายยังมีอิเล็กโทรไลต์ ไอออนอิสระที่ทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้า ดังนั้นจึงช่วยรักษาการไหลของกระแสไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดกับเนื้อเยื่อผิวหนังและพื้นที่ของเปลือกสมองที่ตีความข้อมูลสัมผัสจากลิ้นนั้นใหญ่กว่าพื้นที่ที่ให้บริการส่วนอื่นๆ ของร่างกาย ดังนั้นลิ้นจึงเป็นทางเลือกตามธรรมชาติสำหรับการถ่ายทอดข้อมูลจากการสัมผัสไปยังสมอง
นานาสาระ: ไขมัน ให้ความรู้เกี่ยวกับไขมันและคอเลสเตอรอลที่เชื่อมโยงกับโรค
