Med hjälp av detta identifierade Gómez taklampor, bokstäver, grundläggande former tryckta på papper och människor. Hon spelade till och med ett enkelt Pac-Man-liknande datorspel som kopplades in direkt i hennes hjärna. Fyra dagar i veckan under hela experimentet fördes Gómez till ett labb av sin synskadade make och kopplades in i systemet.

Gómez första ögonblick av syn, i slutet av 2018, var kulmen på årtionden av forskning av Eduardo Fernandez, chef för neuroteknik vid universitetet Miguel Hernandez i Elche, Spanien. Hans mål: att ge synen tillbaka till så många som möjligt av de 36 miljoner blinda människor i världen som vill se igen. Fernandez’ metod är särskilt spännande eftersom den går förbi ögat och de optiska nerverna.

Mycket tidigare forskning har försökt återställa synen genom att skapa ett konstgjort öga eller en konstgjord näthinna. Det fungerade, men den stora majoriteten av blinda människor, som Gómez, har skador på det nervsystem som förbinder näthinnan med hjärnans baksida. Ett konstgjort öga kommer inte att lösa deras blindhet. Därför bytte företaget Second Sight, som 2011 fick godkännande att sälja en konstgjord näthinna i Europa – och 2013 i USA – för en sällsynt sjukdom som kallas retinitis pigmentosa, 2015 ut två decenniers arbete från näthinnan till hjärnbarken. (Second Sight säger att något fler än 350 personer använder dess Argus II näthinneimplantat.)

Under ett besök som jag nyligen gjorde i det palmbevuxna Elche berättade Fernandez för mig att framstegen inom implantattekniken och en mer förfinad förståelse av det mänskliga visuella systemet har gett honom självförtroende att gå direkt till hjärnan. ”Informationen i nervsystemet är samma information som i en elektrisk apparat”, säger han

Att återställa synen genom att ge signaler direkt till hjärnan är ambitiöst. Men de underliggande principerna har använts i humanelektroniska implantat inom den vanliga medicinen i årtionden. ”Just nu”, förklarar Fernandez, ”har vi många elektriska apparater som interagerar med människokroppen. En av dem är pacemakern. Och i det sensoriska systemet har vi cochleaimplantatet.”

Denna sistnämnda anordning är hörselversionen av den protes som Fernandez byggde för Gómez: en extern mikrofon och ett behandlingssystem som överför en digital signal till ett implantat i innerörat. Implantatets elektroder skickar strömpulser till närliggande nerver som hjärnan tolkar som ljud. Cochleaimplantatet, som först installerades hos en patient 1961, gör det möjligt för över en halv miljon människor runt om i världen att föra samtal som en normal del av vardagen.

”Berna var vår första patient, men under de närmaste åren kommer vi att installera implantat hos ytterligare fem blinda personer”, säger Fernandez, som kallar Gómez vid hennes förnamn. ”Vi hade gjort liknande experiment på djur, men en katt eller en apa kan inte förklara vad den ser.”

Berna kunde det.

Hennes experiment krävde mod. Det krävde en hjärnoperation på en i övrigt frisk kropp – alltid ett riskabelt ingrepp – för att installera implantatet. Och sedan igen för att ta bort det sex månader senare, eftersom protesen inte är godkänd för längre tids användning.

Anfall och fosforer

Jag hör Gómez innan jag ser henne. Hennes röst är rösten hos en kvinna som är ungefär ett decennium yngre än sin ålder. Hennes ord är väl avvägda, hennes kadens är perfekt jämn och hennes ton är varm, självsäker och stadig.

När jag äntligen ser henne i labbet märker jag att Gómez känner till rummets utformning så väl att hon knappt behöver hjälp med att navigera i den lilla korridoren och de tillhörande rummen. När jag går fram för att hälsa på henne pekar Gómez ansikte först åt fel håll tills jag säger hej. När jag sträcker ut handen för att skaka hennes hand leder hennes make hennes hand in i min.

Gómez är här för en magnetröntgenundersökning av hjärnan för att se hur det ser ut ett halvår efter att hon fått sitt implantat borttaget (det ser bra ut). Hon är också här för att träffa en potentiell andra patient som är i stan och i rummet under mitt besök. Vid ett tillfälle under detta möte, när Fernandez förklarar hur hårdvaran ansluts till skallen, avbryter Gómez diskussionen, lutar sig framåt och placerar den blivande kvinnans hand på hennes bakhuvud, där ett metalluttag brukade vara. I dag finns det praktiskt taget inga spår av porten. Implantatoperationen var så händelselös, säger hon, att hon kom till labbet redan nästa dag för att kopplas in och påbörja experimenten. Hon har inte haft några problem eller smärta sedan dess.

Gómez hade tur. Den långa historia av experiment som ledde till hennes lyckade implantat har ett brokigt förflutet. År 1929 upptäckte en tysk neurolog vid namn Otfrid Foerster att han kunde framkalla en vit prick i synen hos en patient om han stack in en elektrod i hjärnans visuella cortex under en operation. Han kallade fenomenet för fosfen. Forskare och sci-fi-författare har sedan dess föreställt sig potentialen för en visuell protes mellan kamera, dator och hjärna. Vissa forskare har till och med byggt rudimentära system.

I början av 2000-talet blev det hypotetiska verklighet när en excentrisk biomedicinsk forskare vid namn William Dobelle installerade en sådan protes i huvudet på en experimentell patient.

År 2002 minns författaren Steven Kotler med fasa när han såg Dobelle skruva upp elektriciteten och en patient föll till golvet och vred sig i ett anfall. Orsaken var för mycket stimulering med för mycket ström – något som hjärnorna, visar det sig, inte gillar. Dobelles patienter hade också problem med infektioner. Ändå marknadsförde Dobelle sin skrymmande apparat som nästan redo för daglig användning, komplett med en reklamfilm där en blind man kör långsamt och ostadigt på en stängd parkeringsplats. När Dobelle dog 2004 dog även hans protes.

I motsats till Dobelle, som utropade ett botemedel för blinda, säger Fernandez nästan ständigt saker som: ”Jag vill inte ge några förhoppningar” och ”Vi hoppas ha ett system som folk kan använda, men just nu genomför vi bara tidiga experiment.”

Men Gómez såg faktiskt.

Spikbädd

Om grundidén bakom Gómez syn – koppla in en kamera i en videokabel till hjärnan – är enkel, är detaljerna det inte. Fernandez och hans team var först tvungna att lista ut kameradelen. Vilken typ av signal producerar en mänsklig näthinna? För att försöka besvara denna fråga tar Fernandez mänskliga näthinnor från människor som nyligen dött, kopplar näthinnorna till elektroder, exponerar dem för ljus och mäter vad som träffar elektroderna. (Hans labb har ett nära samarbete med det lokala sjukhuset, som ibland ringer mitt i natten när en organdonator dör. En mänsklig näthinna kan hållas vid liv i endast cirka sju timmar). Hans team använder också maskininlärning för att matcha näthinnans elektriska utgång till enkla visuella inmatningar, vilket hjälper dem att skriva programvara för att efterlikna processen automatiskt.

Nästa steg är att ta denna signal och leverera den till hjärnan. I den protes som Fernandez byggde för Gómez går en kabelanslutning till ett vanligt neuroimplantat som kallas Utah-array, som bara är mindre än den upphöjda spetsen på den positiva änden av ett AAA-batteri. Från implantatet sticker 100 små elektrodspikar ut, var och en ungefär en millimeter hög – tillsammans ser de ut som en spikbädd i miniatyr. Varje elektrod kan leverera en ström till mellan en och fyra neuroner. När implantatet sätts in genomborrar elektroderna hjärnans yta; när det tas bort bildas 100 små bloddroppar i hålen.

Fernandez var tvungen att kalibrera en elektrod i taget och skicka den allt starkare strömmar tills Gómez noterade när och var hon såg en fosfor. Det tog mer än en månad att få in alla 100 elektroder.

”Fördelen med vår metod är att elektroderna i matrisen sticker ut i hjärnan och sitter nära neuronerna”, säger Fernandez. Detta gör att implantatet kan producera syn med en mycket lägre elektrisk ström än vad som behövdes i Dobelles system, vilket kraftigt minskar risken för kramper.

Den stora nackdelen med protesen – och den främsta anledningen till att Gómez inte kunde behålla sin längre än sex månader – är att ingen vet hur länge elektroderna kan hålla utan att försämra antingen implantatet eller användarens hjärna. ”Kroppens immunsystem börjar bryta ner elektroderna och omger dem med ärrvävnad, vilket så småningom försvagar signalen”, säger Fernandez. Det finns också problemet med att elektroderna böjer sig när någon rör sig. Med utgångspunkt i forskning på djur och en tidig titt på det system som Gómez använde antar han att den nuvarande installationen kan hålla i två till tre år, och kanske upp till tio år innan den misslyckas. Fernandez hoppas att några mindre justeringar kommer att förlänga detta till några decennier – en kritisk förutsättning för en medicinsk hårdvara som kräver invasiv hjärnkirurgi.

Tids nog måste protesen, liksom ett cochleaimplantat, överföra sin signal och ström trådlöst genom skallen för att nå elektroderna. Men för tillfället har hans team hittills låtit protesen vara kablad för experiment, vilket ger den största flexibiliteten för att fortsätta att uppdatera hårdvaran innan man bestämmer sig för en design.

Med 10 pixlar gånger 10 pixlar, vilket är ungefär den maximala potentiella upplösningen som Gómez implantat skulle kunna återge, kan man uppfatta grundläggande former som bokstäver, en dörrkarm eller en trottoar. Men konturerna av ett ansikte, för att inte tala om en person, är mycket mer komplicerade. Därför utökade Fernandez sitt system med programvara för bildigenkänning för att identifiera en person i ett rum och sända ett mönster av fosfenes till Gómez hjärna som hon lärde sig att känna igen.

Med 25 x 25 pixlar, skriver Fernandez i en bild som han brukar presentera, är ”synen möjlig”. Och eftersom Utah-arrayen i sin nuvarande form är så liten och kräver så lite ström för att köras, säger Fernandez att det inte finns någon teknisk anledning till att hans team inte skulle kunna installera fyra till sex på varje sida av hjärnan, vilket skulle ge syn vid 60 x 60 pixlar eller högre. Ändå vet ingen hur mycket input den mänskliga hjärnan kan ta emot från sådana enheter utan att bli överväldigad och visa motsvarigheten till TV-snö.

Så ser det ut

Gómez berättade att hon skulle ha behållit implantatet installerat om hon hade fått välja och att hon kommer att vara först i kön om en uppdaterad version blir tillgänglig. När Fernandez är klar med analysen av hennes array planerar Gómez att få den inramad och hänga den på sin vardagsrumsvägg.

Tillbaka i Fernandez labb erbjuder han mig att ansluta mig till en icke-invasiv apparat som han använder för att undersöka patienter.

Sittande i samma läderstol som Gómez intog under förra årets genombrottsexperiment väntar jag medan en neurolog håller en stav med två ringar mot sidan av mitt huvud. Apparaten, som kallas en fjärilsspole, är ansluten till en låda som exciterar neuroner i hjärnan med en kraftig elektromagnetisk puls – ett fenomen som kallas transkraniell magnetisk stimulering. Den första stöten känns som om någon ger mig en chock i hårbotten. Mina fingrar krullar sig ofrivilligt in i handflatorna. ”Titta, det fungerade!” Fernandez säger och skrattar. ”Det var din motoriska cortex. Nu ska vi försöka ge dig några fosforer.”

Neurologen placerar om staven och ställer in maskinen på en snabb serie pulser. Den här gången när hon avfyrar känner jag ett intensivt zzp-zzp-zzp, som om någon använde baksidan av min skalle som en dörrknackare. Sedan, trots att mina ögon är vidöppna, ser jag något: en ljus horisontell linje blinkar över mitten av mitt synfält, tillsammans med två skimrande trianglar fyllda med vad som ser ut som TV-snö. Synen försvinner lika snabbt som den kom och lämnar ett kort efterljus.

”Det här är som vad Berna kunde se”, säger Fernandez. Förutom att hennes ”syn” av världen var stabil så länge signalen överfördes till hennes hjärna. Hon kunde också vrida på huvudet och, med glasögonen på, se sig omkring i rummet. Det jag hade sett var bara inre fantombilder av en elektriskt exciterad hjärna. Gómez kunde faktiskt sträcka ut handen och röra vid den värld hon tittade på för första gången på 16 år.