211service.com
Näthinneimplantat av nästa generation
På torsdagen tillkännagav forskare vid University of Southern California (USC) sina planer på att testa ett förbättrat retinalimplantat hos blinda patienter. Det nya implantatet, som forskarna hoppas kommer att förbättra patienternas syn ännu mer, har fyra gånger så hög upplösning som den tidigare versionen.
Ett litet implantat på ögats yta tar emot trådlösa signaler från en extern kamera, som patienten bär på ett par glasögon. Implantatet överför signaler till en rad elektroder som kirurgiskt implanteras på näthinnan. Arrayen levererar elektriska signaler till nervcellerna i ögat, och efterliknar rollen av ljuskänsliga celler som förloras i degenerativ retinal sjukdom.
Min förväntning, utan att riktigt veta vad som kommer att hända, är att detta kommer att vara användbart för människor att låta dem hitta en upplyst dörröppning eller kanten på ett föremål när de går in i ett rum, säger James Weiland , en forskare vid USC involverad i projektet.
Människor med näthinnedegenerationssjukdomar, såsom retinitis pigmentosa och makuladegeneration, förlorar synen när cellerna i ögat som normalt känner av ljus försämras. Näthinneimplantat kan ta över för dessa förlorade celler och omvandla ljus till neurala signaler som sedan tolkas av hjärnan. Enklare versioner av dessa enheter, utvecklade av forskare vid USC och andra institutioner, har redan testats på människor, vilket ger patienter rudimentär syn, såsom förmågan att upptäcka ljus och att ibland skilja mellan enkla föremål. En patient, till exempel, bär enheten till sitt barnbarns fotbollsmatcher och rapporterar att hon uppfattar känslan av spelarnas rörelse när de springer förbi, säger Weiland.
Enheten, utvecklad av Mark Humayun och kollegor vid USC, består av ett litet chip prickat med hårtunna elektroder. När de implanteras i näthinnan överför elektroderna elektriska signaler från chipet till neurala celler i ögat, som sedan skickar meddelandet till hjärnan. En trådlös kamera monterad på glasögon och en videobehandlingsenhet som bärs på bältet fångar upp och bearbetar visuell information från bärarens omgivning och överför dessa signaler trådlöst till chippet.
Den nya versionen av implantatet, som forskarna har arbetat med de senaste åtta åren, har nästan fyrdubblat antalet elektroder – från 16 till 60 – och är ungefär hälften så stor som den tidigare modellen. Forskarna fick nyligen tillstånd från Food and Drug Administration att starta mänskliga tester, som de planerar att påbörja under de närmaste månaderna.
När enheten har implanterats kommer forskarna att behöva göra omfattande tester för att ta reda på hur man kan optimera den. En kamera får åtminstone tiotusentals pixelinformation, och vi behöver överföra den till bara 60 stimulerande kanaler, säger Weiland. Vi måste ta reda på vilken information som är viktigast att behålla.
Att öka implantatupplösningen med en faktor fyra är betydande, säger man E. J. Chichilnisky , en neuroforskare vid Salk Institute for Biological Studies, i La Jolla, CA. Men jämfört med det mänskliga ögat är upplösningen fortfarande mycket begränsad. Föreställ dig en kamera med 60 pixlar, säger Chichilnisky. Du kan inte riktigt se ett ansikte i en bild åtta gånger åtta, eller ens ett ord. I det långa loppet kommer vi att behöva hundratals eller tusentals elektroder för att få något intressant. Så det finns mycket mer att göra. Både Chichilnisky och USC-forskarna arbetar med Second Sight medicinska produkter , företaget baserat i Sylmar, Kalifornien, som tillverkar enheterna, på nästa version av implantatet. Den tredje generationens enhet kommer att ha 500 elektroder, vilket ökar upplösningen med en faktor på nästan 10.
Men att öka antalet elektroder kommer inte att vara det enda hindret för att utveckla implantat som kan ge blinda människor verkligt användbar syn. Forskare måste också ta reda på hur man elektriskt stimulerar näthinnan på ett sätt som hjärnan kan tolka med hög rumslig upplösning, säger Joseph Rizzo , en oftalmolog vid Massachusetts Eye and Ear Infirmary och meddirektör för Boston Retinal Implant Project. En ljusstråle stimulerar till exempel retinala celler på ett mer exakt och förfinat sätt än vad den elektriska strömmen som kommer från en elektrod gör. Det spelar ingen roll om du har 10 eller 1 000 elektroder, säger han. Om du inte vet hur man använder dem spelar det ingen roll.