A szemek világa: új retinaimplantátum ad látást a vakoknak

A szem belső felületére szerelt fényérzékeny mikrochipek segítségével a tudósok immár egyre nagyobb mértékben adják meg a látás képességét vakok számára – olyan részletességgel, hogy felismerjék pl. az arckifejezéseket. Az új implantátumok vizuális élessége, felbontása minden eddigi látóimplantátum képességeit messze felülmúlja.

Eberhart Zrenner, a Trübingeni Egyetem idegszemésze elmondta:
“Az egyik ember látta a menyasszonya arcát. Nekünk ijesztő látvány lett volna, de ő nagyon, nagyon boldog volt, egy nagy pillanat volt számára.”

Az Alpha-IMS-nek elnevezett implantátum mindössze 3 mm hosszú és 3 mm széles, és kevesebb, mint 100 mikron vastag, ami keskenyebbé teszi, mint egy átlagos emberi hajszálat. Kis mérete ellenére 1500 fényérzékelőt tartalmaz, amik elektromos impulzusok formájában jeleket közvetítenek a páciens idegei felé, színtelen, 1500 pixeles képet generálva.

Összehasonlításként: az eddigi legjobb ilyen implantátumok alulról közelítettek csak a 100 pixeles képmérethez.

A gépet a retina alá ültetik be. A működési elv tulajdonképpen az, hogy az implantátum helyettesíti a visszafejlődött fény-érzékeny pálcika és csap sejteket, amiket olyan betegségek károsítanak, mint pl. a retinis pigmentosa, ami egy örökletes kórság, és 4000-ből 1 ember rendelkezik vele.

Egy vezeték megy a szem belsejéből a széléig, majd ott a bőr alatt a fül felé, ahova a páciensek elhelyezhetnek egy irányító eszközt, ami vezeték nélküli áramellátást ad, emellett ennek a segítségével állíthatják a kontraszt és a fényerősség értékeket.

Röntgenkép a bőr alatt futó vezetékről és a fej mellé tett irányítóeszközről

Zrenner hozzátette:

“A tény, hogy a chip a szemben van, azt jelenti, hogy a látvány együtt mozog a szemmel. Emellett az implantátum kívülről nem észrevehető.”

Más elképzelések, amikkel elektronikus úton tennék látóvá az embereket, mindenféle nehézkes optika eszközöket tartalmazó szemüvegek viselését igénylik és a látómező náluk azt a részt jelenti, amerre a kamera fordul, nem kötődik a szemek mozgásához.

2010-ben írtak először egy dolgozatot erről az eszköztől, ami szerint a páciensek leolvasták az órát, a szürke hét árnyalatát különböztették meg, edényeket találtak meg, felismerték látás alapján az almát és a banánt és az ABC betűit egymás mellé téve szavakat formáltak. De akkor, három éve a páciensek többsége nem tudta az összes említett “mutatványt” végrehajtani, mert még a technika sem volt tökéletes, és sok finomhangolásra volt szükség a mostani állapot eléréséhez.

A legutóbbi emberes tesztfázison kilenc német esett át, akik laboratóriumban, a szabad ég alatt és egy 3-9 hónapos otthoni periódus folyamán is tesztelték az implantátumot. A többségüknél a funkcionális látást a készülék teljesen visszaállította, nyolcan közülük látták, honnan jön a fény, és öten közülük észleltek gyorsabb mozgást is. A projekt sikere jelentős mértékben annak köszönhető, hogy a tudósok már tudják: a fovea alá kell helyezni az implantátumot, ami az a hely a retina közepe környékén, ami a látómező középső részéért felel.

Íme a mikrochip 2011-es verziója (forrás: optics.com)

Zrenner rámutat: az első emberi tesztek minden várakozást felülmúltak, a második ilyen tesztfázis pedig további bátorítást nyújtott a projekt nagyobb lendületű folytatására.

Emellett két páciens esetében az első tesztek alatt is jelentősen túllépték a várt képélességet. Hárman közülük azonnal a beültetés után képesek voltak olvasni. Emellett a laborban és a laboron kívül is teljes bizonyossággal fel tudtak ismerni arc-jellegzetességeket (pl. visel-e valaki szemüveget vagy sem), és felismertek olyan tárgyakat, mint a telefon, elolvastak kiírásokat és használták a kilincseket, megkülönböztették a vörösbort a fehértől, és így tovább. A páciensek beszámoltak homályos, villódzó képrészekről is, amik a szürke különböző árnyalataiban látszottak, és a régi monokróm tv-k jellegzetességei voltak.

Mindez számunkra, látó embereknek nem tűnik túl nagy dolognak, de egy vak számára óriási, életbevágó fejlemény. Zrenner azonban figyelmeztet: nem minden vak számára jelent ez a technika esélyt. Például látóideg- vagy agysérülés esetén vagy amikor a retina ment tönkre, vagy nem kap elegendő vért.

A szem felépítése, a miheztartás végett. Forrás: latasjavitas.network.hu

És hogy mi jön most?

A kutatók az implantátum tartósságát akarják megnövelni a felléphető korrózióval szemben.

“Iszonyú kihívás valami ilyen pici és vékony dologgal foglalkozni és megpróbálni megvédeni a víztől és a szemben található ionoktól. Olyasmi a mi helyzetünk, mint az első repülőgépek esetén volt, amelyek fából és papírból voltak. Most az orvosi anyagtudományba kell beleásnunk magunkat, mert az emberi test ellenséges terület az elektronikus eszközök számára” – mondja Zrenner. – “Két-három chipet is tehetünk egymás mellé, szélesítve a látómezőt.”

Különlegesség ebben a hírben, hogy bár az első publikáció erről a technológiáról 2010-es, olvashatunk egy korábbi forrást is egy kísértetiesen hasonló technikáról. Nem kell megijedni, Zrennerék nem lopták az ötletet: 2009-ben ugyanis Robert J. Sawyer kötete jelent meg (angol eredetiben), a WWW: Világtalan, amelyben a vak főhősnő, Caitlin Decter egy nagyon hasonló implantátumot kap egy japán szakértőtől, hogy látást nyerhessen. Aztán, amikor látni kezd, nagyon furcsa dolgokról számol be, és végül már ő maga is azt gondolja, hogy nem ugyanazt a valóságot látja, mint mindenki más…

livescience nyomán