Sen avulla Gómez tunnisti kattovalot, kirjaimet, paperille painetut perusmuodot ja ihmiset. Hän jopa pelasi yksinkertaista Pac-Manin kaltaista tietokonepeliä, joka johdettiin suoraan hänen aivoihinsa. Neljänä päivänä viikossa kokeen ajan Gómezin johdatti näkevä miehensä laboratorioon ja kytki hänet järjestelmään.

Gómezin ensimmäinen näköhetki vuoden 2018 lopussa oli Espanjan Elchessä sijaitsevan Miguel Hernandezin yliopiston neurotekniikan johtajan Eduardo Fernandezin vuosikymmeniä kestäneen tutkimustyön huipentuma. Hänen tavoitteenaan on palauttaa näkö mahdollisimman monelle niistä 36 miljoonasta sokeasta ihmisestä maailmassa, jotka haluavat nähdä uudelleen. Fernandezin lähestymistapa on erityisen jännittävä, koska se ohittaa silmän ja optiset hermot.

Paljon aikaisemmissa tutkimuksissa näköä on yritetty palauttaa luomalla keinotekoinen silmä tai verkkokalvo. Se toimi, mutta suurimmalla osalla sokeista ihmisistä, kuten Gómezilla, on vaurioita hermojärjestelmässä, joka yhdistää verkkokalvon aivojen takaosaan. Keinosilmä ei ratkaise heidän sokeuttaan. Siksi vuonna 2015 Second Sight -yritys, joka sai luvan myydä keinotekoista verkkokalvoa Euroopassa vuonna 2011 – ja Yhdysvalloissa vuonna 2013 – harvinaista retinitis pigmentosa -nimistä sairautta varten, siirsi kaksi vuosikymmentä kestäneen työnsä pois verkkokalvolta aivokuorelle. (Second Sight kertoo, että sen Argus II -verkkokalvoimplanttia käyttää hieman yli 350 ihmistä.)

Käydessäni hiljattain palmujen peittämässä Elchessä Fernandez kertoi minulle, että implanttiteknologian kehittyminen ja ihmisen näköjärjestelmän hienostunut ymmärtäminen ovat antaneet hänelle itseluottamusta siirtyä suoraan aivoihin. ”Hermostossa oleva tieto on samaa tietoa kuin sähkölaitteessa”, hän sanoo

Näön palauttaminen syöttämällä signaaleja suoraan aivoihin on kunnianhimoista. Taustalla olevia periaatteita on kuitenkin käytetty valtavirtalääketieteen ihmiselektronisissa implantteissa jo vuosikymmeniä. ”Juuri nyt”, Fernandez selittää, ”meillä on monia sähkölaitteita, jotka ovat vuorovaikutuksessa ihmiskehon kanssa. Yksi niistä on sydämentahdistin. Ja aistijärjestelmässä meillä on sisäkorvaistute.”

Tämä jälkimmäinen laite on kuuloversio proteesista, jonka Fernandez rakensi Gómezille: ulkoinen mikrofoni- ja prosessointijärjestelmä, joka lähettää digitaalisen signaalin sisäkorvassa olevaan istutteeseen. Implantin elektrodit lähettävät läheisiin hermoihin virtapulsseja, jotka aivot tulkitsevat ääneksi. Sisäkorvaistutteen, joka asennettiin ensimmäisen kerran potilaalle vuonna 1961, ansiosta yli puoli miljoonaa ihmistä ympäri maailmaa voi keskustella normaalisti jokapäiväisessä elämässä.

”Berna oli ensimmäinen potilaamme, mutta seuraavien parin vuoden aikana asennamme istutteen vielä viidelle muulle sokealle ihmiselle”, Fernandez sanoo ja kutsuu Gómezia etunimellä. ”Olimme tehneet vastaavia kokeita eläimillä, mutta kissa tai apina ei voi selittää, mitä se näkee.”

Berna pystyi.

Hänen kokeensa vaati rohkeutta. Se vaati aivoleikkauksen muuten terveeseen kehoon – joka on aina riskialtis toimenpide – implantin asentamiseksi. Ja sitten uudelleen sen poistamiseksi kuusi kuukautta myöhemmin, koska proteesia ei ole hyväksytty pidempiaikaiseen käyttöön.

Kohtauksia ja fosfeeneja

Kuulen Gómezin ennen kuin näen hänet. Hänen äänensä on noin vuosikymmenen ikäistään nuoremman naisen ääni. Hänen sanansa ovat harkittuja, hänen tahtilajinsa on täydellisen tasainen, ja hänen äänensävynsä on lämmin, luottavainen ja vakaa.

Kun vihdoin näen hänet laboratoriossa, huomaan, että Gómez tuntee tilan pohjapiirroksen niin hyvin, että hän tuskin tarvitsee apua navigoidessaan pienessä käytävässä ja sen yhteydessä olevissa huoneissa. Kun kävelen tervehtimään häntä, Gómezin kasvot osoittavat aluksi väärään suuntaan, kunnes sanon hei. Kun ojennan käteni kätelläkseni häntä, hänen miehensä ohjaa hänen kätensä minun käteeni.

Gómez on täällä aivojen magneettikuvausta varten, jotta nähdään, miltä asiat näyttävät puoli vuotta sen jälkeen, kun hänen implanttinsa poistettiin (ne näyttävät hyvältä). Hän on täällä myös tapaamassa mahdollista toista potilasta, joka on kaupungissa ja huoneessa vierailuni aikana. Jossain vaiheessa tämän tapaamisen aikana, kun Fernandez selittää, miten laitteisto liitetään kalloon, Gómez keskeyttää keskustelun, kallistuu eteenpäin ja asettaa potentiaalisen henkilön käden hänen takaraivolleen, jossa ennen oli metallinen pistorasia. Nykyään portista ei ole juuri mitään merkkejä. Implanttileikkaus sujui Gómezin mukaan niin ongelmitta, että hän tuli heti seuraavana päivänä laboratorioon kytkeytymään ja aloittamaan kokeet. Sen jälkeen hänellä ei ole ollut ongelmia tai kipuja.

Gómezilla oli onnea. Hänen onnistuneeseen implanttiinsa johtaneiden kokeiden pitkällä historialla on ristiriitainen menneisyys. Vuonna 1929 saksalainen neurologi Otfrid Foerster havaitsi, että hän pystyi saamaan aikaan valkoisen pisteen potilaan näkökentässä, jos hän työnsi elektrodin aivojen näköaivokuoreen leikkauksen aikana. Hän nimesi ilmiön fosfeeniksi. Tutkijat ja scifi-kirjailijat ovat sittemmin kuvitelleet, että kameran ja tietokoneen ja aivojen välinen näköproteesi voisi olla mahdollinen. Jotkut tutkijat ovat jopa rakentaneet alkeellisia järjestelmiä.

2000-luvun alussa hypoteesista tuli todellisuutta, kun eksentrinen biolääketieteen tutkija William Dobelle asensi tällaisen proteesin koepotilaan päähän.

Vuonna 2002 kirjailija Steven Kotler muisteli kauhulla seuranneensa, kuinka Dobelle käynnisti sähköt ja potilas kaatui lattialle kiemurtelemaan kouristuksissaan. Syynä oli liian voimakas stimulaatio liian suurella virralla – ja kävi ilmi, että aivot eivät pidä siitä. Dobellen potilailla oli myös ongelmia infektioiden kanssa. Silti Dobelle markkinoi tilaa vievää laitettaan lähes valmiina jokapäiväiseen käyttöön ja esitti mainosvideon, jossa sokea mies ajaa hitaasti ja epävakaasti suljetulla parkkipaikalla. Kun Dobelle kuoli vuonna 2004, niin kuoli myös hänen proteesinsa.

Toisin kuin Dobelle, joka julisti sokeille parannuskeinoa, Fernandez sanoo lähes jatkuvasti: ”En halua herättää toiveita” ja ”Toivomme, että meillä on järjestelmä, jota ihmiset voivat käyttää, mutta tällä hetkellä teemme vasta varhaisia kokeiluja”.”

Mutta Gómez todellakin näki.

Kynsisänky

Jos Gómezin näön perusidea – kameran liittäminen videokaapelilla aivoihin – on yksinkertainen, yksityiskohdat eivät ole. Fernandezin ja hänen tiiminsä piti ensin selvittää kameraosuus. Millaista signaalia ihmisen verkkokalvo tuottaa? Vastatakseen tähän kysymykseen Fernandez ottaa hiljattain kuolleiden ihmisten verkkokalvoja, kytkee verkkokalvot elektrodeihin, altistaa ne valolle ja mittaa, mikä osuu elektrodeihin. (Hänen laboratoriollaan on läheiset suhteet paikalliseen sairaalaan, joka joskus soittaa keskellä yötä, kun elinluovuttaja kuolee.) Ihmisen verkkokalvo säilyy elossa vain noin seitsemän tuntia). Hänen tiiminsä käyttää myös koneoppimista sovittaakseen verkkokalvon sähköisen ulostulon yksinkertaisiin visuaalisiin syötteisiin, mikä auttaa heitä kirjoittamaan ohjelmiston, jolla prosessia voidaan jäljitellä automaattisesti.

Seuraavaksi otetaan tämä signaali ja toimitetaan se aivoihin. Fernandezin Gómezille rakentamassa proteesissa kaapeliyhteys kulkee yleiseen neuroimplanttiin, joka tunnetaan nimellä Utah array ja joka on vain hieman pienempi kuin AAA-pariston positiivisen pään kohokärki. Implantista työntyy ulos 100 pientä elektrodipiikkiä, joista kukin on noin millimetrin pituinen – yhdessä ne näyttävät minikokoiselta naulakolta. Kukin elektrodi voi syöttää virtaa yhdestä neljään neuroniin. Kun implantti asetetaan paikalleen, elektrodit lävistävät aivojen pinnan; kun se poistetaan, reikiin muodostuu 100 pientä veripisaraa.

Fernandez joutui kalibroimaan yhden elektrodin kerrallaan ja lähettämään sille yhä voimakkaampia virtoja, kunnes Gómez huomasi, milloin ja missä hän näki fosfeenin. Kaikkien sadan elektrodin säätäminen kesti yli kuukauden.

”Lähestymistapamme etuna on, että joukon elektrodit työntyvät aivoihin ja istuvat lähellä neuroneja”, Fernandez sanoo. Näin implantti voi tuottaa näön paljon pienemmällä sähkövirralla kuin Dobellen järjestelmässä tarvittiin, mikä vähentää huomattavasti kohtausten riskiä.

Proteesin suuri haittapuoli – ja tärkein syy siihen, miksi Gómez ei voinut pitää proteesiaan kuutta kuukautta pidempään – on se, että kukaan ei tiedä, kuinka kauan elektrodit kestävät ilman, että implantti tai käyttäjän aivot rappeutuvat. ”Kehon immuunijärjestelmä alkaa hajottaa elektrodeja ja ympäröi ne arpikudoksella, mikä lopulta heikentää signaalia”, Fernandez sanoo. Ongelmana on myös se, että elektrodit taipuvat, kun henkilö liikkuu. Eläimillä tehtyjen tutkimusten ja Gómezin käyttämän joukon varhaisen tarkastelun perusteella hän olettaa, että nykyinen järjestelmä voi kestää kahdesta kolmeen vuotta ja ehkä jopa 10 vuotta ennen kuin se pettää. Fernandez toivoo, että muutamat pienet parannukset pidentävät tätä aikaa muutamaan vuosikymmeneen, mikä on kriittinen edellytys lääketieteelliselle laitteistolle, joka vaatii invasiivista aivoleikkausta.

Lopulta proteesin, kuten sisäkorvaistutteen, on lähetettävä signaalinsa ja tehonsa langattomasti kallon läpi saavuttaakseen elektrodit. Toistaiseksi hänen työryhmänsä on kuitenkin toistaiseksi jättänyt proteesin kaapeloituna kokeiluja varten, mikä tarjoaa suurimman mahdollisen joustavuuden laitteiston jatkuvaan päivittämiseen, ennen kuin suunnitteluun päädytään.

Kymmenen pikseliä kertaa kymmenen pikseliä, mikä on suurin mahdollinen resoluutio, jonka Gómezin implantti voisi tuottaa, voi hahmottaa perusmuotoja, kuten kirjaimia, ovenkarmia tai jalkakäytävää. Mutta kasvojen ääriviivat, puhumattakaan ihmisestä, ovat paljon monimutkaisempia. Siksi Fernandez täydensi järjestelmäänsä kuvantunnistusohjelmistolla, joka tunnistaa huoneessa olevan henkilön ja säteilee Gómezin aivoihin fosfeenikuvion, jonka tämä oppii tunnistamaan.

25 x 25 pikseliä, Fernandez kirjoittaa diassa, jota hän mielellään esittelee, ”näkeminen on mahdollista”. Ja koska Utah-joukko on nykymuodossaan niin pieni ja vaatii niin vähän virtaa toimiakseen, Fernandez sanoo, ettei ole mitään teknistä syytä, miksi hänen tiiminsä ei voisi asentaa neljästä kuuteen kummallekin puolelle aivoja, jotka tarjoaisivat näkemisen 60 x 60 pikselin tai korkeammalla tasolla. Silti kukaan ei tiedä, kuinka paljon syötettä ihmisaivot voivat ottaa vastaan tällaisista laitteista ilman, että ne hukkuvat ja näyttävät televisiolumen vastinetta.

Miltä se näyttää

Gómez kertoi minulle, että hän olisi pitänyt implantin asennettuna, jos hänelle olisi annettu mahdollisuus valita, ja että hän on ensimmäisenä jonossa, jos päivitetty versio on saatavilla. Kun Fernandez on analysoinut asetelmansa, Gómez aikoo kehystää sen ja ripustaa sen olohuoneensa seinälle.

Takaisin Fernandezin laboratoriossa hän tarjoutuu liittämään minut ei-invasiiviseen laitteeseen, jota hän käyttää potilaiden seulontaan.

Istun samassa nahkatuolissa, jossa Gómez istui viime vuoden läpimurtokokeen aikana, ja odotan, kun neurologi pitelee kahdella rengasrenkaalla varustettua taikasauvaa pääni kylkeä vasten. Laite, jota kutsutaan perhoskäämiksi, on kytketty laatikkoon, joka herättää aivojen hermosoluja voimakkaalla sähkömagneettisella pulssilla – ilmiötä kutsutaan transkraniaaliseksi magneettistimulaatioksi. Ensimmäinen isku tuntuu siltä, kuin joku järkyttäisi päänahkaani. Sormet käpertyvät tahtomattaan kämmeniin. ”Katso, se toimi!” Fernandez sanoo nauraen. ”Se oli sinun motorinen aivokuoresi. Nyt yritämme antaa sinulle fosfeeneja.”

Neurologi asettaa sauvan uudelleen paikoilleen ja asettaa koneen nopeaan pulssisarjaan. Tällä kertaa kun hän laukaisee, tunnen voimakkaan zzp-zzp-zzp:n, aivan kuin joku käyttäisi kalloni takaosaa ovenkoputtajana. Sitten, vaikka silmäni ovat aivan auki, näen jotakin: kirkas vaakasuora viiva vilkkuu näkökenttäni keskellä, yhdessä kahden hohtavan kolmion kanssa, jotka on täytetty jollakin, joka näyttää tv-lumelta. Näky haihtuu yhtä nopeasti kuin se saapuikin, jättäen jälkeensä lyhyen jälkivalon.

”Tämä on kuin se, mitä Berna pystyi näkemään”, Fernandez sanoo. Paitsi että hänen ”näkönsä” maailmasta oli vakaa niin kauan kuin signaali välittyi hänen aivoihinsa. Hän pystyi myös kääntämään päätään ja silmälasit päässä katselemaan ympäri huonetta. Se, mitä olin nähnyt, oli vain sähköisesti kiihottuneiden aivojen sisäisiä fantomeita. Gómez pystyi todella kurottautumaan ja koskettamaan maailmaa, jota hän katseli, ensimmäistä kertaa 16 vuoteen.