Чип поможет слепым видеть

18.01.2018

Трём слепым пациентам в Германии в глаза был имплантирован реагирующий на свет компьютерный чип, что позволило им различать формы и объекты всего через несколько дней после проведения операции. Один из испытуемых даже смог ходить по комнате без посторонней помощи, а также успешно выполнял такие задания как приближение к определённым людям, поиск объектов в таблице, правильное определение времени при помощи часов и сумел описать семь различных оттенков серого цвета.

Чип был разработан фирмой Retinal Implant AG совместно с Институтом офтальмологических исследований при Университете Тюбингена специально для людей, которые уже потеряли или теряют зрение из-за пигментного ретинита (дистрофии сетчатки).

Пигментный ретинит (ПР) является наследственным заболеванием, характеризующимся хроническим воспалением сетчатки — внутренней светочувствительной оболочки глазного яблока. В сетчатке глаза человека содержится приблизительно 120 миллионов палочек, которые отвечают за способность видеть и помогают различать объекты. В ней также имеется около 6 миллионов колбочек, которые различают цвета. Большинство колбочек сконцентрировано в центре сетчатки (ямка), в том месте, куда попадают лучи от рассматриваемых нами предметов. В этой области колбочки расположены очень плотно, следовательно, любое нарушение данного участка может привести к потере восприятия цвета.

Существует, по крайней мере, 9 различных генов, которые, в случае повреждения или нарушения функционирования одного из них, могут вызвать проблемы с палочками, отвечающими за восприятие света. Также существует более 100 генов, которые могут быть видоизменены, что, в свою очередь, вызовет потерю цветоразличительной функции колбочек. Таким образом, различие осложнений при ПР обусловлено именно широким разнообразием генов, т. е. человек испытывает определённые нарушения зрения в зависимости от изменённого гена.

Некоторые люди слепнут ещё в детстве. Некоторые живут с частичным зрением на протяжении всей жизни. У одних развивается туннельное зрение (резко суженное поле зрения), у других — гемералопия (куриная слепота). В какой-то момент жизни многие люди с диагнозом ПР полностью теряют зрение.

Как бы то ни было, но природа данного заболевания такова, что у людей, как правило, есть некоторый жизненный опыт созерцания объектов, таким образом, их мозг способен отличать формы, цвета и звуки, если образ будет хотя бы частично восстановлен. Зрительные нервы продолжают работать даже если они не получают новой визуальной информации. Именно эта особенность и делает пациентов с ПР главными кандидатами на имплантирование чипа.

Разработанный в Германии чип состоит из 1500 датчиков, каждый из которых при попадании света посылает в мозг более сильный электрический импульс и более слабый импульс при отсутствии света. Чип имеет 20 микронов в толщину, что составляет примерно 20 тысячных миллиметра. На задней стенке тонкого чипа находится 16 электродов, которые приводят устройство в действие и позволяют проводить тестирование. Врач помещает чип под глазным яблоком, а аккумулятор фиксируется за ухом.

Чипы соединены с нервными окончаниями клеток сетчатки, которые и посылают электрические импульсы в мозг, где в итоге получается изображение. Чип чувствителен к свету, падающему в диапазоне 11 градусов (в то время как для полноценного видения, как известно, требуется 180 градусов). Следовательно, данное приспособление позволяет человеку видеть только впереди себя. В ходе проведённого эксперимента чип имплантировался испытуемым только в одни глаз.

Крайне важно отдавать себе отчёт в том, что чип не гарантирует полное восстановление зрения. В данном случае речь идёт о его частичном возвращении и о способности выполнять рутинные домашние действия. Получаемое изображение составляет всего 38–40 пикселей (вместо миллиона пикселей как у нормально видящих людей). Это изображение может быть только чёрно-белого цвета с желтоватым оттенком. Даже такое ограниченное видение имеет необычайную ценность для слепого человека, потерявшего всякую зрительную связь с окружающим миром.

В результате имплантации чипа один из пациентов смог указать на вилку, чашку, тарелку, а также отличил банан от яблока без предварительного ощупывания. Он смог правильно показать треугольник, круг, прямоугольник и квадрат, напечатанные на листе бумаги. Более того, он также определил время, когда стрелка часов была на цифрах 3, 6, 9, или 12, и мог прочитать большинство букв на таблице с буквами. Следует отметить, что различение форм и оттенков давалось испытуемому гораздо легче, нежели дифференциация букв.

Таким образом, чип, бесспорно, является инновационным изобретением и представляет собой важный шаг на пути восстановления способности видеть, однако он ни в коем случае не может рассматриваться как полное лечение.

Немецкие исследователи полагают что, чем дольше человек был слепым, тем тяжелее будет ему определить различия форм, а особенно у печатных букв. Преимущество данного устройства по сравнению с его предшественникам заключается в том, что оно, по крайней мере, передаёт изображения, попадающие на чип, в той же самой конфигурации, как они передаются и в здоровых глазах. Предыдущие устройства требовали от больных длительного периода адаптации к причудливым искажениям изображений, посылаемых устройством в мозг.

Следующим шагом в развитии этой техники, вероятно, будет имплантация нескольких чипов, что позволит расширить поле зрения. Будут проводиться дальнейшие исследования, подтверждающие стабильность изображений в течение длительного промежутка времени, а также будет продолжаться работа над разработкой устройств, которые функционируют непосредственно в теле человека, а не снаружи.