24.10.2007

Создан прототип сетчатки-имплантата высокого разрешения

Физик Алан Литке (Alan Litke) из университета Калифорнии в Санта-Круз (UC Santa Cruz) и американская компания Second Sight создали экспериментальную микросхему, которая в будущем позволит выпускать протезы сетчатки с разрешением, близким к естественной остроте человеческого зрения.

Компания Second Sight построила один из первых имплантатов сетчатки - крошечных схем с набором электродов, стимулирующих нервные клетки, соединённых с миниатюрной камерой снаружи. О первых таких опытах с устройствами, позволившим слепым различать свет и тьму сообщалось ещё в 2002-м, а в 2005-м. Новая схема с 16 электродами помогла прозреть шестерым пациентам. Такие микрочипы могут вернуть примитивное зрение, когда фоторецепторы повреждены, но остались здоровыми ганглиозные клетки сетчатки, передающие сигнал в мозг через зрительный нерв.

В настоящее время клинические испытания проходят имплантаты от Second Sight с 60 электродами. Они уже позволяют слепым пациентам видеть дверные проёмы и даже смотреть футбольные матчи, пусть в виде сильно размытых и смазанных движущихся образов. На подходе к клиническим тестам находится 200-электродная (то есть - 200-пиксельная) схема-имплантат.

Но новый опытный чип, который сейчас испытывают Литке и компания (пока - только в лабораторных условиях) располагает 512 электродами. Чип может записывать сигналы или стимулировать их в отдельных клетках сетчатки. Точность контроля над ганглиозными клетками - ключ к развитию всей этой технологии и к появлению аналогичных схем с ещё большим числом электродов.

Надо заметить, что одной из причин низкого разрешения в нынешних имплантатах является не столько число электродов, сколько размер одного электрода - он на порядок больше, чем поперечник клетки. Так что один электрод стимулирует десятки соседних клеток. В новом же чипе диаметр электродов составляет 5 микрометров, что уже сравнимо с размером клетки.

Сейчас новый чип используется для изучения "языка" сетчатки. Дело в том, что клетки сетчатки не просто воспринимают свет и передают сигнал в мозг. Ещё до передачи образа в зрительный нерв картинка проходит предварительную обработку в самой сетчатке, что напоминает сжатие информации в компьютерной фото- и видеосъёмке. Вот этот принцип сжатия и пробуют расшифровать Литке и его коллеги из университета и компании Second Sight.

Если удастся воспроизвести такую кодировку информации в сетчатке-протезе, искусственное зрение для слепых действительно можно будет приблизить к естественному.

Источники:

1. MEMBRANA