Implanty oka pomogą odzyskać wzrok. Przełom w medycynie

Naukowcy stworzyli rozwiązania oparte na chipie umieszczanym pod siatkówką oka i stymulacji kory wzrokowej mózgu. Postęp medyczny w tej dziedzinie jest imponujący.

Publikacja: 04.11.2024 07:11

Prace nad implantami ocznymi przynoszą coraz lepsze efekty. To dobra wiadomość dla osób niewidomych,

Prace nad implantami ocznymi przynoszą coraz lepsze efekty. To dobra wiadomość dla osób niewidomych, których jest ponad 30 mln

Foto: AdobeStock

Po otrzymaniu eksperymentalnego implantu oka w ramach badania klinicznego niektórzy jego uczestnicy widzą teraz na tyle dobrze, że mogą czytać książki, grać w karty i rozwiązywać krzyżówki, mimo że formalnie są niewidomi. Science Corporation, kalifornijska firma zajmująca się interfejsem mózg-komputer, opracowująca implant, ogłosiła właśnie wstępne wyniki.

Kiedy Max Hodak, dyrektor generalny Science i były prezes Neuralink, po raz pierwszy zobaczył wideo przedstawiające niewidomego pacjenta czytającego dzięki jego implantowi, był oszołomiony. – Nie sądzę, żeby ktokolwiek widział wcześniej taki film – mówi. Firma, którą założył w 2021 r., kupiła technologię od Pixium Vision na początku tego roku.

W poszukiwaniu utraconego wzroku

Implant nazwany Prima składa się z kwadratowego chipa o średnicy 2 mm, który jest chirurgicznie umieszczany pod siatkówką, w tylnej części oka, w czasie zabiegu trwającego 80 minut. Para okularów z kamerą rejestruje informacje wizualne i wysyła wzory światła podczerwonego do chipa. Implant ma strukturę plastra miodu i składa się z 378 niezależnie kontrolowanych pikseli przekształcających światło podczerwone na sygnały elektryczne, które trafiają do mózgu. Ten następnie interpretuje sygnały jako obrazy, naśladując proces naturalnego widzenia. To, z czym mają do czynienia użytkownicy implantu, nie jest jednak „normalnym” widzeniem. Nie widzą kolorów. Zamiast tego dociera do nich przetworzony obraz z żółtawym odcieniem – opisuje magazyn „Wired”.

Czytaj więcej

Naukowcy znaleźli sposób na przywrócenie wzroku. Pomogą... panele fotowoltaiczne

Nad implantami ocznymi naukowcy pracują od wielu lat. Np. Argus II został dopuszczony do użytku komercyjnego w Europie już w 2011 r. i w USA w 2013 r. Implant ten zawierał większe elektrody, które umieszczano na siatkówce. Jeden z brytyjskich pacjentów, 35-letni Benjamin James Spencer, który utracił wzrok w wieku dziewięciu lat ocenił uzyskany obraz jako nieco ziarnisty, przypominający nagrania z kamer przemysłowych w latach 80., ale jak podkreślił, mógł po raz pierwszy w życiu zobaczyć swoją żonę i córki.

Obecnie Neuralink należący do Elona Muska i kilka innych firm zamierzają całkowicie ominąć oko i zamiast tego stymulować korę wzrokową mózgu. Urządzenie Blindsight Neuralinka (znanego głównie z prac nad projektem sterowania urządzeń myślami za pomocą implantu mózgowego) ma umożliwić widzenie nawet w przypadku osób, które utraciły oba oczy i nerw wzrokowy, a także niewidomym od urodzenia. Początkowo nowa technologia pozwoli widzieć świat w niskiej rozdzielczości jak „w grafice konsoli Atari”, ale w przyszłości – jak przekonuje Musk – przewyższy ludzki wzrok i pozwoli oglądać świat w podczerwieni i ultrafiolecie lub nawet radarowych długościach fal.

Nad wykorzystaniem maleńkiego panelu słonecznego przymocowanego do gałki ocznej i przekształceniu przychodzącego światła w impuls elektryczny wysyłany do mózgu zaawansowane prace prowadzą też naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) w Australii. Główną zaletą stosowania paneli słonecznych zamiast elektrod jest to, że urządzenie może samozasilać się i nie wymaga podłączania żadnych przewodów do oka.

Jak działa i co daje Prima

Do badania Science Corporation włączono osoby cierpiące na atrofię geograficzną, zaawansowaną postać zwyrodnienia plamki związaną z wiekiem, czyli AMD, która powoduje stopniową utratę widzenia centralnego. Osoby cierpiące na tę chorobę nadal mają widzenie peryferyjne, ale utrudnia to albo nawet uniemożliwia czytanie, rozpoznawanie twarzy lub widzenie w słabym świetle.

W przypadku AMD wyspecjalizowane komórki zwane fotoreceptorami z biegiem czasu ulegają uszkodzeniu. Znajdujące się w tylnej części siatkówki przekształcają światło w sygnały wysyłane do mózgu. – Fotoreceptory zanikają, ale siatkówka zostaje w dużym stopniu zachowana. Implant więc je zastępuje – tłumaczy Daniel Palanker, profesor okulistyki na Uniwersytecie Stanforda, twórca implantu Prima.

Czytaj więcej

„Przełomowe urządzenie”. Neuralink Elona Muska chce przywracać niewidomym wzrok

W prowadzonym przez niego badaniu uczestniczyło początkowo 38 pacjentów w wieku 60 lat i starszych, ale sześć osób zrezygnowało przed upływem roku. Aby określić poprawę ostrości wzroku badacze wykorzystali klasyczne parametry. Ochotnicy rozpoczęli badanie ze średnią ostrością wzroku wynoszącą 20/450. Uważa się, że normalna wynosi 20/20, a w USA ślepota jest definiowana jako 20/200 lub mniej.

Po roku 32 osoby, które wzięły udział w badaniu, były w stanie odczytać prawie pięć linii więcej na wykresie widzenia, czyli średnio 23 litery. To wystarczyło, aby poprawić ich wzrok średnio do 20/160. Daniel Palanker twierdzi, że niektórzy uczestnicy są w stanie widzieć nawet z ostrością 20/63, korzystając z wbudowanej w implant funkcji powiększania. Tylko pięciu uczestników badania nie zauważyło żadnych korzyści.

Eksperci oceniają wyniki jako „imponujące”, choć nie określono, czy uczestnicy korzystali z funkcji powiększania, np. rozpoznając litery. Włączenie funkcji zoomu to czynność, którą użytkownik musi wykonać ręcznie, przez co widzenie za pomocą implantu staje się mniej naturalne.

Ratunek dla milionów

– Spośród różnych technologii implantów chipowych, które wypróbowano na przestrzeni czasu, wydaje się, że ta ma solidne fundamenty – ocenia w rozmowie z „Wired” Sunir Garg, okulista w Wills Eye Hospital w Filadelfii i rzecznik kliniczny Amerykańskiej Akademii Okulista, który nie był zaangażowany w badanie Prima. – Nie wiemy jeszcze, na ile będzie on przydatny w codziennym funkcjonowaniu człowieka.

Czytaj więcej

Elon Musk rozpędza się z chipami mózgowymi. Mówi o kolejnym sukcesie

Sunir Garg twierdzi, że istnieje ogromne zapotrzebowanie na tego rodzaju urządzenia, ponieważ AMD jest główną przyczyną pogorszenia wzroku u osób starszych. Szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych na AMD choruje około 20 milionów osób. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych 20 lat liczba osób na całym świecie dotkniętych tą chorobą znacznie wzrośnie.

Obecne implanty nie dają takiej jakości wzroku jak u w pełni widzących osób. Pozwalają jednak często niewidomym na swobodne poruszanie się bez laski, wykonywanie prac domowych, których wcześniej robić nie mogli. A każdy rok przynosi postęp w tej dziedzinie i coraz większe nadzieje dla osób niewidomych lub niedowidzących. Szacuje się, że na świecie 32 mln osób jest niewidomych. Od 2 do 4 mln z nich straciło wzrok w wyniku utraty wrażliwych na światło komórek w siatkówkach. To właśnie im implanty mogą pomóc najszybciej.

Po otrzymaniu eksperymentalnego implantu oka w ramach badania klinicznego niektórzy jego uczestnicy widzą teraz na tyle dobrze, że mogą czytać książki, grać w karty i rozwiązywać krzyżówki, mimo że formalnie są niewidomi. Science Corporation, kalifornijska firma zajmująca się interfejsem mózg-komputer, opracowująca implant, ogłosiła właśnie wstępne wyniki.

Kiedy Max Hodak, dyrektor generalny Science i były prezes Neuralink, po raz pierwszy zobaczył wideo przedstawiające niewidomego pacjenta czytającego dzięki jego implantowi, był oszołomiony. – Nie sądzę, żeby ktokolwiek widział wcześniej taki film – mówi. Firma, którą założył w 2021 r., kupiła technologię od Pixium Vision na początku tego roku.

Pozostało 90% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Chiny penetrują rowy oceaniczne. Dlaczego wysyłają tam batyskafy?
Technologie
Maszyny zastąpią ludzi w armii USA. Bullfrog jest szybki i bezwzględny
Technologie
AI Google'a życzyła ludziom śmierci. Internauci w szoku
Technologie
„Proces przekształcania robotów w ludzi”. Chiny rzuciły wyzwanie USA i Muskowi
Materiał Promocyjny
Klimat a portfele: Czy koszty transformacji zniechęcą Europejczyków?
Technologie
Ten myśliwiec szóstej generacji ma atakować z kosmosu. Chiny rzucają wyzwanie w USA