Команда исследователей в области оптических протезов из Университета Юты (США) недавно опубликовала результаты экспериментов, которые могут совершить революцию в жизни слабовидящих и слепых людей.
У участницы эксперимента Берны Гомес в возрасте 42 лет развилась токсическая оптическая нейропатия — тяжелое заболевание, которое быстро разрушило зрительные нервы, соединяющие ее глаза с мозгом. В 2018 году, в возрасте 57 лет, Гомес приняла смелое решение. Она вызвалась стать первым человеком, которому в зрительную область мозга имплантировали крошечный электрод с сотней микроигл. Квадратный имплант был размером примерно 4Х4 мм. Также в эксперименте использовались очки с миниатюрной камерой, которая сканировала объекты перед глазами Гомес и передавала сигнал на электроды, вживленные в мозг пациентки.
После нейрохирургической операции по имплантации устройства, которая прошла в Испании, Гомес затем ежедневно в течение полугода приходила в лабораторию, проходила тесты и тренировки с имплантом в мозгу.
Первые два месяца ушли на то, чтобы Гомес научилась различать спонтанные вспышки, которые она все еще иногда «видит» в своем сознании, и световые пятна, вызванные прямой стимуляцией ее протеза. Когда электрод в ее протезе стимулировали, Гомес «видела» световое пятно, известное как фосфен (это зрительное ощущение, не связанное со светом — например, то, что мы видим, если в темноте закрыть глаза и надавить на глазные яблоки). В зависимости от силы стимуляции световое пятно могло быть более ярким или более тусклым, иметь белый цвет или оттенок сепии. Когда одновременно стимулировали более двух электродов, Гомес обнаружила, что ей легче воспринимать световые пятна. Чтобы изобразить буквы или различные геометрические фигуры, электроды стимулировали по разным схемам. К концу обучения пациентка могла правильно различать горизонтальные и вертикальные линии со 100%-ной точностью.
Самый последний месяц эксперимента был использован, чтобы выяснить, может ли Гомес «видеть» буквы с помощью своего протеза. Когда одновременно стимулировалось до 16 электродов по разным схемам, она могла уверенно идентифицировать некоторые буквы, такие как I, L, C, V и O. Она даже могла различать заглавную O и строчную O. Шаблоны стимуляции, необходимые для остальной части алфавита, до сих пор неизвестны, но результаты показывают, что, стимулируя нейроны с помощью электродов в головном мозге, можно создавать двумерные изображения.
В последней части эксперимента Гомес носила специальные очки, в которые была встроена миниатюрная видеокамера. Эта камера сканировала объекты перед ней, а затем стимулировала различные комбинации электродов в ее мозгу через протез, тем самым создавая простые визуальные образы.
Затем вживленный имплант хирургически удалили, завершив эксперимент
Результаты обнадеживают, но пока они действительны только для одного человека в течение шести месяцев. Прежде чем этот прототип станет доступным для клинического использования, его необходимо будет протестировать на гораздо большем количестве пациентов в течение гораздо более длительного времени.
У Гомес не не появилось никаких побочных эффектов (опасались, например, эпилептических припадков), что дает надежду на дальнейшее безопасное использование метода для восстановления функционального зрения даже среди тех, кто получил необратимые повреждения сетчатки или зрительных нервов.
«Одна из целей этого исследования – сделать слепого человека более мобильным, – говорит биоинженер Ричард Норманн из Университета Юты. – Сейчас кажется, что с помощью визуальных протезов можно вернуть только элементарную форму зрения, но чем больше мы будем изучать мозг и эти устройства среди слепых и зрячих, тем лучше мы поймем, как можно создавать в зрительном центре более сложные визуальные образы».
Берна Гомес за ее проницательность и упорный труд указана в статье как соавтор исследования.
Ранее швейцарские ученые опробовали технологию на основе генной терапии, которая возвращает незрячим зрение. Генная терапия гораздо дороже, чем вживление электродов, но не требует оперативного вмешательства.
По материалам Science Alert
Читайте также:
Бег помогает сохранить зрение в старости
Леонардо да Винчи обладал особым зрением: новое исследование
