Бионический глаз PRIMA поможет вернуть зрение слепым людям
Нет ничего более прекрасного, чем видеть мир своими глазами. К сожалению, некоторые люди не имеют возможности наслаждаться этим чувством. Согласно докладу ВОЗ, по статистике, во всем мире 253 миллиона человек страдают от плохого зрения.
Среди которых 36 миллионов полностью слепы и 217 миллионов имеют серьезные офтальмологические заболевания. Как восстановить зрительную функцию?
Провести полную пересадку глаза от донора невозможно, так как орган обладает высокой степень антигенности, и не приживается у реципиента.
Возможна трансплантация некоторых тканей глаза (например, роговицы), но религиозные убеждения больного и проблема поиска подходящего донора очень часто препятствуют этому. Поэтому человечество ищет альтернативные жизнеспособные решения, среди которых – бионические глаза. Обычная концепция Bionic Eye - это искусственный глаз, связанный с мозгом.
Бионические глаза могут помочь людям, страдающим от возрастной потери зрения.
Ведущей причиной снижения зрительной функции у пожилых считается дегенерация желтого пятна, при которой гибнут фоторецепторы в задней части глаза.
В норме светочувствительные клетки преобразуют световые лучи в электрический сигнал, который перемещается в мозг через зрительный нерв. Возрастная дегенерация желтого пятна характеризуется ухудшением центрального предметного зрения. При развитии заболевания человека не может различать мелкие детали, читать текст, смотреть телевизор, водить автомобиль, распознавать лица.
Бионический глаз PRIMA состоит из имплантатов сетчатки, пары очков с видеокамерой и карманного компьютера.
Хотя фоторецепторы теряют способность обрабатывать свет в электрический сигнал, нейроны и клетки, которые передают эти сигналы, часто остаются нетронутыми. Поэтому, если ученые смогут внедрить устройство, которое способно имитировать функцию палочек и колбочек, то человеческий организм все равно сможет обрабатывать результирующие сигналы.
Есть несколько исследовательских лабораторий по всему миру, которые пытаются разработать нечто подобное. Команда из Стэнфордского университета успешно разработала крошечные фотодиодные имплантаты (меньше толщины волос), которые вставлены под поврежденную часть сетчатки.
Дэниел Паланкер, профессор офтальмологии в Стэнфордском университете, объяснил процесс в простой форме в своем пресс-релизе: «Он работает как солнечные панели на крыше, преобразуя свет в электрический ток. Но вместо того, чтобы ток тек к вашему холодильнику, он течет в вашу сетчатку ». Система называется PRIMA ( P hotovoltaic R etinal IM pl A nt). PRIMA состоит из имплантатов сетчатки, пары очков с видеокамерой и карманного компьютера.
Камера, встроенная в очки, фотографирует ее окружение, а затем передает информацию на карманный компьютер для обработки. Полученные изображения затем отправляются в очки, чтобы передать их имплантату сетчатки в виде импульсов инфракрасного света.
Устройство было успешно протестировано путем имплантации крошечных панелей PRIMA у крыс. Глаза животных подвергали вспышкам света и измеряли их реакцию электродами, имплантированными в зрительную кору. К сожалению, этот продукт еще не вышел на рынок.
Хотя маловероятно, чтобы ученым удалось воссоздать идеальное зрение, но при помощи имплантируемых визуальных систем больной человек сможет ориентироваться в пространстве, распознавать лица и читать большие тексты. Это значительно улучшает качество жизни слепых людей и помогает им «выйти» из полной темноты.
Однако, существует ряд проблем связанных с имплантируемыми визуальными устройствами. Одна из них заключается в том что, после потери зрения мозг претерпевает глубокую нейропластическую трансформацию и затылочная зрительная кора является основным местом этих изменений Степень и величина этих нейропластических процессов, вероятно, зависит от таких факторов, как причина, начало и продолжительность слепоты. Сможет ли головной мозг незрячего человека воспринимать сигналы, идущие от искусственного устройства?
Поэтому важно, чтобы в будущих исследованиях изучались механизмы, которые лежат в основе изменений головного мозга после потери зрения. Такое понимание может помочь в разработке и уточнении стратегий слияния визуальных ощущений, создаваемых протезом.
