Многие факторы могут вызвать слепоту, например, генетика, отслоение сетчатки, травма, инсульт в зрительной коре, глаукома, катаракта, воспаление или инфекция. (Фото: Getty Images / Thinkstock) Ученые разрабатывают технологию для слабовидящий люди, которые полностью обходят глазное яблоко и отправляют сообщения в мозг, открывая путь для нового визуального средства для повседневной жизни.
Исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) и Scuola Superiore Sant’Anna в Италии используют новый тип внутринейрального электрода под названием OpticSELINE для стимуляции зрительного нерва.
Технология, описанная в журнале Природа Биомедицинская инженерия , успешно протестирован на кроликах.
Мы считаем, что интраневральная стимуляция может быть ценным решением для нескольких нейропротезных устройств для восстановления сенсорных и моторных функций. «Трансляционные возможности этого подхода действительно очень многообещающие», - сказал Сильвестро Мицера, профессор Scuola Superiore Sant’Anna.
Исследователи отметили, что слепотой страдают около 39 миллионов человек в мире.
Многие факторы могут вызвать слепоту, например, генетика, отслоение сетчатки, травма, инсульт в зрительной коре, глаукома, катаракта, воспаление или инфекция.
картинки маленьких черных жуков
По словам исследователей, некоторая слепота носит временный характер и поддается лечению.
Идея состоит в том, чтобы произвести фосфены, ощущение света в виде белых узоров, не видя его напрямую.
Имплантаты сетчатки, протезы для помощи слепым, страдают от критериев исключения.
Например, полмиллиона человек во всем мире слепы из-за пигментного ретинита, генетического заболевания, но только несколько сотен пациентов подходят для имплантации сетчатки по клиническим причинам.
Имплант мозга, который напрямую стимулирует зрительную кору, - еще одна, хотя и рискованная стратегия.
разные виды водных растений
Априори, новое интраневральное решение сводит к минимуму критерии исключения, поскольку зрительный нерв и путь к мозгу часто остаются нетронутыми.
Предыдущие попытки стимуляции зрительного нерва в 1990-х годах дали неубедительные результаты.
Внутривенные электроды могут быть ответом на предоставление богатой визуальной информации пациентам.
Лист платана против клена
По словам ученых, они также стабильны и с меньшей вероятностью будут двигаться после имплантации в объект.
По словам Диего Геззи из EPFL, электроды-манжеты хирургическим путем помещаются вокруг нерва, в то время как интраневральные электроды проникают сквозь нерв.
Вместе Ghezzi, Micera и их команды разработали OpticSELINE, набор электродов из 12 электродов.
Чтобы понять, насколько эффективны эти электроды при стимуляции различных нервных волокон в зрительном нерве, ученые подали электрический ток к зрительному нерву через OpticSELINE и измерили активность мозга в зрительной коре.
Они разработали сложный алгоритм декодирования сигналов коры головного мозга.
Исследователи показали, что каждый стимулирующий электрод вызывает специфический и уникальный образец корковой активации, предполагая, что интраневральная стимуляция зрительного нерва является избирательной и информативной.
Как предварительное исследование, визуальное восприятие этих корковых структур остается неизвестным.
На данный момент мы знаем, что интраневральная стимуляция может дать информативные визуальные паттерны, - сказал Геззи.
Потребуется обратная связь от пациентов в будущих клинических испытаниях, чтобы уточнить эти модели. «С чисто технической точки зрения, завтра мы могли бы провести клинические испытания», - сказал он.
желтая гусеница с черными точками
С технологией современных электродов человеческий OpticSELINE может состоять из 48-60 электродов.
Этого ограниченного количества электродов недостаточно для полного восстановления зрения. Но эти ограниченные визуальные сигналы могут быть спроектированы для оказания визуальной помощи в повседневной жизни, сказал Геззи.