Nový čip napájaný svetlom dokáže vrátiť slepým ľuďom schopnosť vidieť
Výskumníci predstavili prelomový implantát, ktorý dokáže navrátiť zrak pacientom s vekom podmienenou makulárnou degeneráciou.
Vedci z francúzskeho Institute of Ophthalmology Basel (IOB) a University College London oznámili prelom vo vývoji bionického oka. Vytvorili fotovoltaický čip, ktorý dokáže nahradiť funkciu odumretej časti sietnice, žltej škvrny (makuly).
Ide o zariadenie určené pre pacientov s geografickou atrofiou (GA), pokročilou formou suchej vekom podmienenej makulárnej degenerácie (VPMD).
Na rozdiel od doterajších pokusov o umelé zrakové implantáty tento čip nepotrebuje batériu ani žiadne káble. Celý systém funguje vďaka svetlu, ktoré mu dodáva energiu aj informáciu súčasne. Je to vôbec prvý implantát svojho druhu, ktorý spája jednoduchý fyzikálny princíp so schopnosťou prenášať vizuálne dáta priamo do mozgu.
Revolučný čip napájaný svetlom
Implantát je drobný, má len niekoľko milimetrov, no v jeho štruktúre sa skrývajú mikroskopické fotovoltaické články. Tie premieňajú svetlo na elektrické impulzy, podobne ako solárne panely premieňajú slnečné lúče na energiu. Čip je úplne pasívny, bez vlastného napájania, takže nevyžaduje žiadne vonkajšie zariadenia vo vnútri tela.
Pacient nosí špeciálne okuliare s miniatúrnym projektorom, ktoré snímajú obraz pred ním, prevádzajú ho na infračervené lúče a premietajú ich priamo na implantát. Ten zachytí lúče, okamžite ich premení na sériu elektrických impulzov a odošle ich do nervových buniek sietnice. Signály ďalej spracúva mozog a človek tak opäť získa možnosť rozpoznávať tvary, svetlo či pohyb.
Neprehliadni
Práve tento fotovoltaický princíp je najväčším technologickým prelomom. Implantát nepotrebuje žiadne batérie, vodiče ani prepojenie cez kožu. Energia aj informácia prichádzajú v jednom lúči, čo znižuje riziko infekcie a zároveň umožňuje, aby čip v oku vydržal roky bez údržby.
Ako sme spomenuli na začiatku, zariadenie je vyvinuté pre pacientov s geografickou atrofiou. Ide o špecifickú, pokročilú formu suchej vekom podmienenej makulárnej degenerácie. Ide o ochorenie, ktoré poškodzuje centrálnu časť sietnice, teda makulu, zodpovednú za ostré a detailné videnie.
Pri GA bunky v makule postupne odumierajú. Človek pritom nestráca periférne videnie, no stráca schopnosť čítať, šoférovať či rozpoznávať tváre. Postihnutí tak často vidia len obrysy a svetlo, no centrálna časť obrazu im úplne chýba.
Vo vyspelých krajinách ide dnes o najčastejšiu príčinu slepoty, ktorá postihuje milióny seniorov nad 65 rokov. Až donedávna pre túto diagnózu neexistovala žiadna účinná terapia. Oftalmológia vedela len spomaliť vlhkú formu VPMD, nie však túto suchú, postupne devastujúcu formu.
Výskum zaznamenáva prvé výsledky
V prvých klinických testoch dokázali pacienti s implantátom rozpoznávať veľké písmená, základné tvary a orientovať sa v miestnosti. Po niekoľkých týždňoch tréningu si ich mozog začal vytvárať nové vizuálne mapy.
„Nie je to biologické videnie, ale funkčné. Mozog sa učí interpretovať elektrické signály ako obraz,“ vysvetľuje profesor Daniel Palanker, ktorý sa na vývoji podieľa. „Čip nahrádza poškodené svetlocitlivé bunky a dáva mozgu späť to, čo choroba zobrala, schopnosť vnímať svetlo a kontrast.“
Výskumníci teraz testujú odolnosť implantátu a plánujú rozšírené štúdie v Európe aj v USA. Cieľom je, aby systém fungoval aspoň desať rokov bez výmeny a aby sa okuliare dali časom prispôsobiť aj bežnému noseniu.
Budúce verzie majú obsahovať aj AI softvér, ktorý by mohol obraz pred spracovaním zlepšovať, napríklad automaticky zvýrazniť kontrasty, rozpoznať tvary alebo prispôsobiť jas podľa prostredia.
Ak testy dopadnú úspešne, táto technológia sa môže stať prvou funkčnou terapiou pre suchú makulárnu degeneráciu. A aj keď nejde o „zázračný liek“, pre tisíce ľudí s geografickou atrofiou by to znamenalo niečo, čo im doteraz medicína sľúbiť nedokázala, teda návrat k videniu, ktoré im choroba vzala.
