Ο κατασκευαστής του πρώτου εμπορικού τεχνητού αμφιβληστροειδούς στον κόσμο, ο οποίος παρέχει μερική όραση σε άτομα με κάποια μορφή τύφλωσης, ξεκινά μια κλινική δοκιμή για ένα εμφύτευμα εγκεφάλου που έχει σχεδιαστεί για να αποκαταστήσει την όραση σε περισσότερους ασθενείς.
Η εταιρεία, Second Sight, εξετάζει αν μια σειρά από ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στην επιφάνεια του εγκεφάλου μπορεί να επαναφέρει περιορισμένη όραση σε άτομα που έχουν πλήρως ή εν μέρη τυφλωθεί. Για δεκαετίες, οι επιστήμονες προσπαθούσαν να αναπτύξουν εμφυτεύματα εγκεφάλου για να δώσουν πίσω την όραση στους τυφλούς, αλλά είχαν μικρά ποσοστά επιτυχίας. Εάν λειτουργήσει η συσκευή της Second Sight, θα μπορούσε να βοηθήσει εκατομμύρια τυφλούς ασθενείς παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων όσων έχουν χάσει ένα ή και τα δύο τους μάτια.
Η συσκευή, που ονομάζεται Orion, είναι μια τροποποιημένη έκδοση του τρέχοντος bionic eye Argus II της εταιρείας, η οποία περιλαμβάνει ένα ζευγάρι γυαλιά εξοπλισμένα με μια φωτογραφική μηχανή και έναν εξωτερικό επεξεργαστή. Η Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων έχει χορηγήσει στην εταιρεία υπό όρους έγκριση για μια μικρή μελέτη που περιλαμβάνει πέντε ασθενείς σε δύο τοποθεσίες, στο Baylor College of Medicine και στο University of California του Los Angeles. Η εταιρία μένει ακόμη να διεξάγει περαιτέρω δοκιμές της συσκευής ώστε να απαντήσει σε ορισμένες ερωτήσεις πριν από την έναρξη της μελέτης. Ωστόσο ελπίζει να ξεκινήσει την εγγραφή των ασθενών τον Οκτώβριο και να κάνει την πρώτη εμφύτευση μέχρι το τέλος του έτους.
Η Second Sight για πρώτη φορά κέρδισε έγκριση στην Ευρώπη το 2011 για το Argus II και ακολούθησε η έγκριση του FDA το 2013 (βλ. «Bionic Eye Implant Approved for Patients»). Στην Ευρώπη, από τότε έχουν εγκριθεί δύο ακόμα προσθετικά αμφιβληστροειδούς – το ένα κυκλοφορεί από τη γαλλική εταιρεία Pixium Vision και το άλλο από την γερμανική εταιρεία Retina Implant.
Το Argus II χρησιμοποιεί μια κάμερα τοποθετημένη σε ένα ζευγάρι γυαλιών για να τραβάει φωτογραφίες. Οι εικόνες αποστέλλονται σε ένα μικρό φορητό επεξεργαστή, ο οποίος χρησιμοποιεί ειδικό λογισμικό για τη μετατροπή των εικόνων σε ένα σύνολο οδηγιών που αποστέλλονται στο εμφυτευμένο τσιπ κοντά στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Αυτές οι οδηγίες στη συνέχεια μεταδίδονται ως σειρά ηλεκτρικών παλμών σε μια σειρά ηλεκτροδίων, που επίσης εμφυτεύονται γύρω από το μάτι.
Τα άτομα με μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια (μια εκφυλιστική ασθένεια των ματιών που προκαλεί σοβαρή εξασθένιση της όρασης ) είναι σε θέση να επωφεληθούν από τη συσκευή, αφού η ασθένεια καταστρέφει μόνο εξειδικευμένους φωτοϋποδοχείς ενώ αφήνει άθικτα τα υπόλοιπα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς. Αυτά τα κύτταρα αμφιβληστροειδούς είναι ικανά να μεταδίδουν τις οπτικές πληροφορίες κατά μήκος του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο, παράγοντας πρότυπα φωτός στο οπτικό πεδίο του ασθενούς.
Η νέα συσκευή, η Orion, δανείζεται περίπου το 90% της τεχνολογίας της από το Argus II, παρακάμπτοντας όμως το μάτι. Αντ ‘αυτού, μια σειρά ηλεκτροδίων τοποθετείται στην επιφάνεια του οπτικού φλοιού, το τμήμα του εγκεφάλου που επεξεργάζεται τις οπτικές πληροφορίες. Η παροχή ηλεκτρικών παλμών εδώ, πρέπει να δώσει σήμα στον εγκέφαλο ώστε να αντιλαμβάνεται τα πρότυπα φωτός.
«Σε μερικούς τύπους τύφλωσης, το οπτικό νεύρο έχει καταστραφεί ολοκληρωτικά. Με την Orion, ουσιαστικά αντικαθιστούμε το μάτι και το οπτικό νεύρο εντελώς», αναφέρει ο Greenberg, διευθυντής της εταιρείας. Με αυτή την προσέγγιση, «όποιος είχε όραση αλλά την έχει χάσει από (σχεδόν) οποιαδήποτε αιτία, θα μπορούσε να βοηθηθεί με την τεχνολογία Orion».
Ο Greenberg ελπίζει ότι αυτή η προσέγγιση θα αποκαταστήσει τον ίδιο βαθμό όρασης όπως έκανε το Argus II, ίσως και λίγο περισσότερο.Γνωρίζουμε ότι τα άτομα με βιονικά μάτια έχουν περιορισμένη όραση. Μπορούν να διακρίνουν το φως από το σκοτάδι και να αναγνωρίζουν τα περιγράμματα των αντικειμένων στο οπτικό τους πεδίο, όμως δεν μπορούν να δουν χρώματα. Επίσης, οι εμπειρίες των ασθενών ποικίλλουν. Κάποιοι μπορούν να διαβάσουν μικρά γράμματα, όμως άλλοι όχι.
Ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι ότι η συσκευή απαιτεί μια πιο επεμβατική χειρουργική επέμβαση από το Argus II. Ένα μικρό τμήμα του κρανίου πρέπει να αφαιρεθεί για να εκθέσει την περιοχή του εγκεφάλου όπου τοποθετείται η συστοιχία ηλεκτροδίων. Επειδή τα ηλεκτρικά εμφυτεύματα εγκεφάλου φέρουν κινδύνους όπως λοίμωξη ή επιληπτικές κρίσεις, η πρώτη κλινική δοκιμή θα είναι μικρή και η εταιρεία θα ξεκινήσει δοκιμάζοντας το εμφύτευμα σε ασθενείς που είναι τελείως τυφλοί.
Πέρυσι, η Second Sight επιχείρησε να εφαρμόσει αυτή την προσέγγιση, εμφυτεύοντας μια συσκευή νευροδιεγέρσεως, στον εγκέφαλο ενός 30χρονου ασθενή που ήταν σχεδόν τυφλός για οκτώ χρόνια. Ο ασθενής κατάφερε να δει σημεία φωτός χωρίς σημαντικές ανεπιθύμητες παρενέργειες.
Οι ερευνητές του Illinois Institute of Technology στο Σικάγο και του Monash University στην Αυστραλία, εργάζονται σε παρόμοιους τεχνητούς αμφιβληστροειδείς που θα μπορούσαν να συνδεθούν απευθείας με τον εγκέφαλο.
«Αν μπορέσουμε να καταλάβουμε πώς να επεξεργαστούμε και να φιλτράρουμε οπτικές πληροφορίες για τη σωστή διέγερση των ηλεκτροδίων, θα είμαστε σε θέση να βελτιώσουμε τον τύπο εικόνας που θα μπορούσε να αντιληφθεί ο άνθρωπος», αναφέρει η Martha Flanders, διευθύντρια του Central Visual Processing Program στο National Eye Institute.
Λόγω της περιπλοκότητας του εγκεφάλου, ο Mark Humayun, καθηγητής οφθαλμολογίας και βιοϊατρικής μηχανικής στο University of Southern California, ο οποίος πέρασε 25 χρόνια αναπτύσσοντας το Argus II, λέει ότι η Second Sight θα πρέπει να αναπτύξει νέο λογισμικό για να μετατρέψει τις οπτικές πληροφορίες που λαμβάνει η κάμερα και στη συνέχεια μετατρέπονται σε ηλεκτρικούς παλμούς.
Προκειμένου η νέα συσκευή να εγκριθεί από τους αρμόδιους, ο Humayun αναφέρει ότι η Second Sight θα πρέπει να δείξει ότι οι αλλαγές που έγιναν, αξίζουν τους πρόσθετους κινδύνους για την ασφάλεια που συνοδεύουν μια πιο επεμβατική συσκευή.
Πηγή
Γιώτα Ζώτου
Latest posts by Γιώτα Ζώτου (see all)
- Φωτογραφίζοντας τον ‘Ηλιο για πρώτη φορά από απόσταση αναπνοής - 16 Ιουλίου 2020
- Οι πρώτες φωτογραφίες του Ήλιου… από πολύ κοντά! - 15 Ιουλίου 2020
- Τα μαθηματικά που σώζουν ζωές - 14 Ιουλίου 2020
Αφήστε ένα σχόλιο