Βιονικό εμφύτευμα αποκαθιστά εν μέρει την όραση
14 Αυγούστου 2012, 16:06 EEST
Διαβάστε μια νέα μελέτη νευροεπιστημόνων οι οποίοι δημιούργησαν ένα "βιονικό" προσθετικό εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς.
Δύο Αμερικανοί νευροεπιστήμονες δημιούργησαν ένα "βιονικό" προσθετικό εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς με το οποίο κατόρθωσαν να αποκαταστήσουν σ’ ένα βαθμό την όραση σε τυφλά ποντίκια. Η συσκευή θα μπορούσε μελλοντικά να χρησιμοποιηθεί και στα μάτια των ανθρώπων, προσφέροντας ελπίδα σε περίπου 25 εκατ. άτομα παγκοσμίως που, εξαιτίας της εκφύλισης της ωχράς κηλίδος κι άλλων ασθενειών, έχουν χάσει σε σημαντικό βαθμό την όρασή τους λόγω βλάβης του αμφιβληστροειδούς φακού, του λεπτού ιστού στο πίσω μέρος των ματιών, που μετατρέπει το φως σε νευρικό σήμα για τον εγκέφαλο.
Η πρόοδος επιτεύχθηκε επειδή οι επιστήμονες κατάλαβαν καλύτερα, όπως ισχυρίζονται, τον τρόπο που το μάτι στέλνει κωδικοποιημένες τις οπτικές πληροφορίες στο αντίστοιχο οπτικό κέντρο του εγκεφάλου. Ο κώδικας αυτός καταγράφηκε ως μία ομάδα μαθηματικών εξισώσεων που μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικούς παλμούς, οι οποίοι καταλήγουν στον εγκέφαλο μέσω των οπτικών νεύρων. Η κατανόηση αυτή μπορεί να επιφέρει σημαντική βελτίωση στα υπάρχοντα έως τώρα εμφυτεύματα ματιών, τα οποία έχουν περιορισμένη επιτυχία στην αποκατάσταση της όρασης στους τυφλούς.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια φυσιολογίας Σέιλα Νίρενμπεργκ του Ιατρικού Κολλεγίου Weill του πανεπιστημίου Κορνέλ της Νέας Υόρκης, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), σύμφωνα με το Nature και τη βρετανική Ιντιπέντεντ, για πρώτη φορά ανακάλυψαν -αναλύοντας με ποιόν τρόπο ο υγιής αμφιβληστροειδής αντιδρά στα εξωτερικά ερεθίσματα- τον "κώδικα" με τον οποίο τα διαδοχικά στρώματα νευρικών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς μετατρέπουν (κωδικοποιούν) το φως σε νευρικά σήματα για τον εγκέφαλο. Επειδή μέχρι τώρα οι επιστήμονες δεν γνώριζαν αυτό τον κώδικα, οι όποιες προσθετικές συσκευές για τα μάτια δεν είναι σε θέση να αναδημιουργήσουν καθαρές εικόνες εύκολα αναγνωρίσιμες από τον εγκέφαλο.
Τώρα όμως, χάρη στο νέο επίτευγμα, ελπίζεται ότι τα σχετικά εμφυτεύματα θα γίνουν πολύ πιο αποτελεσματικά. Ήδη τα πρώτα πειράματα με πειραματόζωα της Νίρενμπεργκ και των συνεργατών της είναι πολύ ενθαρρυντικά, καθώς τα τυφλά ποντίκια μπόρεσαν να δουν κινούμενες εικόνες, ενώ η παραγόμενη "κωδικοποιημένη" εικόνα είναι πλέον πολύ πιο καθαρή από ό,τι είχε καταστεί εφικτό στο παρελθόν. "Είναι η πρώτη προσθετική συσκευή που έχει τη δυνατότητα να παρέχει κανονική ή σχεδόν κανονική όραση, επειδή ενσωματώνει τον (νευρωνικό) κώδικα", όπως είπε η Αμερικανίδα επιστήμων.
Άλλοι επιστήμονες πάντως εμφανίζονται πιο επιφυλακτικοί μέχρι η νέα τεχνική να εφαρμοστεί σε ανθρώπους χωρίς όραση και να υπάρξει βεβαιότητα ότι όντως υπάρχει βελτίωση. Η Νίρενεμπργκ δήλωσε ότι θα αρχίσει τις σχετικές κλινικές δοκιμές στα επόμενα ένα έως δύο χρόνια και, αν αποδειχθούν ασφαλείς, όπως ανέφερε, η ευρεία χρήση της νέας τεχνικής θα μπορούσε να αρχίσει μετά από πέντε έως επτά χρόνια.
Οι ήδη υπάρχουσες προσθετικές συσκευές βελτίωσης της όρασης βασίζονται σε μικροσκοπικά φωτοευαίσθητα ηλεκτρόδια που ενεργοποιούν τα νευρικά κύτταρα στο βάθος των ματιών, αναπληρώνοντας έτσι την απώλεια των φυσικών φωτοευαίσθητων κυττάρων του αμφιβληστροειδούς (των κωνίων και των ραβδίων). Προς το παρόν όμως, οι τυφλοί δεν έχουν καταφέρει με αυτές τις συσκευές να διακρίνουν τις λεπτομέρειες ενός προσώπου και γενικότερα οι εικόνες είναι θολές και ατελείς.
Το νέο βιονικό εμφύτευμα είναι ένα μικροσκοπικό ολοκληρωμένο κύκλωμα ("τσιπάκι") που περιέχει τον «έξυπνο» κωδικοποιητή, ο οποίος παρεμβάλλεται ανάμεσα στο εξωτερικό φως και στα ηλεκτρόδια των υφιστάμενων εμφυτευμάτων, καθοδηγώντας τα πιο αποτελεσματικά, ώστε να μεταφέρουν πληρέστερα το οπτικό νευρικό σήμα στον εγκέφαλο. Το "τσιπάκι" θα μπορούσε μελλοντικά να συνδυαστεί με μία νανο-κάμερα, που θα προσαρμοστεί εξωτερικά σε ένα ζευγάρι ειδικά γυαλιά.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια φυσιολογίας Σέιλα Νίρενμπεργκ του Ιατρικού Κολλεγίου Weill του πανεπιστημίου Κορνέλ της Νέας Υόρκης, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), σύμφωνα με το Nature και τη βρετανική Ιντιπέντεντ, για πρώτη φορά ανακάλυψαν -αναλύοντας με ποιόν τρόπο ο υγιής αμφιβληστροειδής αντιδρά στα εξωτερικά ερεθίσματα- τον "κώδικα" με τον οποίο τα διαδοχικά στρώματα νευρικών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς μετατρέπουν (κωδικοποιούν) το φως σε νευρικά σήματα για τον εγκέφαλο. Επειδή μέχρι τώρα οι επιστήμονες δεν γνώριζαν αυτό τον κώδικα, οι όποιες προσθετικές συσκευές για τα μάτια δεν είναι σε θέση να αναδημιουργήσουν καθαρές εικόνες εύκολα αναγνωρίσιμες από τον εγκέφαλο.
Τώρα όμως, χάρη στο νέο επίτευγμα, ελπίζεται ότι τα σχετικά εμφυτεύματα θα γίνουν πολύ πιο αποτελεσματικά. Ήδη τα πρώτα πειράματα με πειραματόζωα της Νίρενμπεργκ και των συνεργατών της είναι πολύ ενθαρρυντικά, καθώς τα τυφλά ποντίκια μπόρεσαν να δουν κινούμενες εικόνες, ενώ η παραγόμενη "κωδικοποιημένη" εικόνα είναι πλέον πολύ πιο καθαρή από ό,τι είχε καταστεί εφικτό στο παρελθόν. "Είναι η πρώτη προσθετική συσκευή που έχει τη δυνατότητα να παρέχει κανονική ή σχεδόν κανονική όραση, επειδή ενσωματώνει τον (νευρωνικό) κώδικα", όπως είπε η Αμερικανίδα επιστήμων.
Άλλοι επιστήμονες πάντως εμφανίζονται πιο επιφυλακτικοί μέχρι η νέα τεχνική να εφαρμοστεί σε ανθρώπους χωρίς όραση και να υπάρξει βεβαιότητα ότι όντως υπάρχει βελτίωση. Η Νίρενεμπργκ δήλωσε ότι θα αρχίσει τις σχετικές κλινικές δοκιμές στα επόμενα ένα έως δύο χρόνια και, αν αποδειχθούν ασφαλείς, όπως ανέφερε, η ευρεία χρήση της νέας τεχνικής θα μπορούσε να αρχίσει μετά από πέντε έως επτά χρόνια.
Οι ήδη υπάρχουσες προσθετικές συσκευές βελτίωσης της όρασης βασίζονται σε μικροσκοπικά φωτοευαίσθητα ηλεκτρόδια που ενεργοποιούν τα νευρικά κύτταρα στο βάθος των ματιών, αναπληρώνοντας έτσι την απώλεια των φυσικών φωτοευαίσθητων κυττάρων του αμφιβληστροειδούς (των κωνίων και των ραβδίων). Προς το παρόν όμως, οι τυφλοί δεν έχουν καταφέρει με αυτές τις συσκευές να διακρίνουν τις λεπτομέρειες ενός προσώπου και γενικότερα οι εικόνες είναι θολές και ατελείς.
Το νέο βιονικό εμφύτευμα είναι ένα μικροσκοπικό ολοκληρωμένο κύκλωμα ("τσιπάκι") που περιέχει τον «έξυπνο» κωδικοποιητή, ο οποίος παρεμβάλλεται ανάμεσα στο εξωτερικό φως και στα ηλεκτρόδια των υφιστάμενων εμφυτευμάτων, καθοδηγώντας τα πιο αποτελεσματικά, ώστε να μεταφέρουν πληρέστερα το οπτικό νευρικό σήμα στον εγκέφαλο. Το "τσιπάκι" θα μπορούσε μελλοντικά να συνδυαστεί με μία νανο-κάμερα, που θα προσαρμοστεί εξωτερικά σε ένα ζευγάρι ειδικά γυαλιά.
No comments:
Post a Comment