Simulations and deep learning for the optimization of cortical visual prostheses

donderdag 27 juni 2024, 12:30
Promovendus
J. de Ruyter van Steveninck
Promotor(s)
prof. dr. R.J.A. van Wezel, prof. dr. M.A.J. van Gerven
Copromotor(s)
dr. U. Güçlü
Locatie
Aula

Visuele neuroprotheses zijn een veelbelovende ontwikkeling voor het herstellen van een basale vorm van zicht bij personen met blindheid door elektrische stimulatie in de visuele hersengebieden. De techniek is nog volop in ontwikkeling en veel vragen zijn nog onbeantwoord. Dit proefschrift onderzoekt belangrijke thema's rondom de doelmatigheid van visuele beeldverwerking en de mogelijke rol van kunstmatige intelligentie. Wat 'zien' mensen met kunstmatig zicht? Welke factoren kunnen bijdragen aan de autonomie bij alledaagse situaties zoals oriënteren binnenshuis of lopen over straat? Hoe kan deep learning helpen bij het efficiënt samenvatten van complexe visuele informatie uit onze buitenwereld?

Deze vragen worden geadresseerd met virtual reality simulaties bij ziende proefpersonen en door middel van computersimulaties met virtuele proefpersonen. De resultaten laten zien dat verschillende hardware- en softwarekeuzes een invloed hebben op de functionele bruikbaarheid van protheses tijdens alledaagse handelingen. Belangrijke factoren zijn bijvoorbeeld het aantal breinelektroden, de softwarematige compensatie voor oogbewegingen en informatievereenvoudiging via visuele beeldverwerking. Deep learning kan niet alleen bijdragen aan efficiënte beeldverwerking, maar kan ook ingezet worden als digitale evaluatie-tool, voor interactief design. De wetenschappelijke resultaten en de ontwikkelde digitale simulaties in dit promotieonderzoek kunnen bijdragen aan de verdere ontwikkeling van doelmatige en intelligente neuroprotheses voor personen met blindheid.

Jaap de Ruyter van Steveninck is in 1992 geboren in Quezon City (Filipijnen). Na zijn bachelor Geneeskunde aan de Universiteit Utrecht volgde hij extra vakken in de richting Kunstmatige Intelligentie en behaalde hij in 2019 een master Cognitieve Neurowetenschappen (cum laude) aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Als software engineer werkt hij nu aan de verbetering van technologie voor het herkennen van deepfake-beelden bij tech-startup Duck Duck Goose in Delft.