Чтобы видеть!

Исследователи показали, что пациенты, которым в глаз вживлен чип, способны интегрировать то, что "видит" чип, с объектами, которые обнаруживает их естественное периферическое зрение.

Два года назад исследователи доказали, что с помощью тонкого, пикселизированного чипа и специально разработанных очков они могут восстановить ограниченное зрение в центре поля зрения пациентов, страдающих макулярной дистрофией. Теперь, в ходе повторного исследования, они обнаружили, что это протезное зрение естественным образом интегрируется с периферическим зрением пациентов, которое не было затронуто болезнью.

Пациенты могли одновременно определять ориентацию цветных линий в центре и по бокам своего поля зрения. Полученные результаты позволяют предположить, что лечение может быть использовано для восстановления функционального зрения.

"То, что пациенты смогли увидеть целостное изображение, является очень интересной новостью, - говорит ведущий автор исследования Дэниел Паланкер, профессор офтальмологии Стэнфордского университета, - поскольку все предыдущие имплантаты сетчатки создавали "очень искаженное" восприятие".

Макулярная дистрофия, которой страдают 200 миллионов человек во всем мире, большинство из которых старше 60 лет, приводит к тому, что пациенты постепенно теряют зрение в центре поля зрения. Это изнурительно, потому что оставшееся периферическое зрение имеет низкое разрешение. Этим пациентам трудно читать, распознавать лица и выполнять другие задачи повседневной жизни.

Это состояние возникает, когда фоторецепторные клетки в центре сетчатки, известной как макула, дегенерируют. Эти плотно упакованные клетки, расположенные в задней части глаза, воспринимают свет и посылают сигналы другим нейронам сетчатки, которые передают их в мозг, обеспечивая зрительное восприятие. Когда фоторецепторные клетки разрушаются, мозг перестает получать информацию, необходимую для создания детального и целостного изображения.

Существующие методы лечения макулярной дистрофии - например, витамины и лекарства, направленные на кровеносные сосуды, которые проникают в макулу и блокируют зрение, - могут замедлить ухудшение зрения. Но они не могут остановить дегенерацию или восстановить зрение, когда фоторецепторы исчезнут.

Ученые разработали тонкое устройство, которое могло бы преобразовывать свет в электрические токи и которое хирурги могли бы имплантировать в заднюю часть глаза. Чип с пикселями размером 1/12 дюйма посылает электрические сигналы через нейронную сеть сетчатки в мозг, восстанавливая восприятие в центре поля зрения. Команда также разработала очки, оснащенные видеокамерой, которая передает изображение на чип. Инфракрасный дисплей на этих очках передает усиленный видеопоток на чип в задней части глаза.

После обширных доклинических исследований сотрудники Паланкера во Франции набрали пять пациентов, все старше 60 лет, с прогрессирующей макулярной дистрофией, у которых не осталось фоторецепторов в центральной макуле.

У пациентов сохранились внутренние нервные клетки сетчатки, которые могли принимать сигналы от имплантата. Хирурги отделяли сетчатку над слепым пятном, вставляли под нее чип и снова прикрепляли сетчатку. Процедура длилась около двух часов.

Через несколько месяцев после операции команда обнаружила, что с помощью имплантата пациенты могут чувствовать свет и видеть узоры, проецируемые камерой на сетчатку, например линии и буквы. Паланкер и его команда опубликовали результаты этого первого исследования в феврале 2020 года.

Но два вопроса остались для последующего исследования. Первый: смогут ли пациенты интегрировать свое протезированное центральное зрительное восприятие с оставшимся естественным периферическим зрением? Второй: продлится ли это протезирование зрения?

Согласно новому исследованию, ответ на оба этих вопроса положительный.

В ходе первоначального исследования одному пациенту чип был вживлен неправильно, а один пациент позже умер по причинам, не связанным с имплантацией.

В ходе последующего исследования три оставшихся пациента не только смогли видеть изображения, проецируемые на имплантат, но и одновременно использовать периферическое зрение. Исследователи показывали пациентам изображения двух линий - одна проецировалась непосредственно на имплантат с помощью невидимого света ближнего инфракрасного диапазона, а другая отображалась на экране, расположенном на большом расстоянии. Последняя заставляла их использовать естественное периферическое зрение. Каждая линия была разного цвета, и ученые спрашивали пациентов, какова ориентация каждой линии.

У пациентов "не было проблем с правильным восприятием обоих узоров одновременно, - говорит Паланкер, - что указывает на то, что мозг может воспринимать сигналы протеза и естественной сетчатки одновременно". Результаты оказались даже лучше, чем ожидалось.

В настоящее время острота зрения протеза ограничена примерно 20/460, что позволяет пациентам видеть крупные буквы. "Это захватывающее доказательство концепции, - говорит Паланкер. - Однако, чтобы сделать его действительно полезным устройством и применимым для многих пациентов, нам необходимо улучшить разрешение".

Сейчас ученые работают над имплантатом с гораздо меньшими пикселями, которые уже соответствуют естественному разрешению зрения крыс. Он надеется, что новый чип обеспечит лучшую остроту зрения для пациентов, потенциально превышающую 20/100. В ходе будущих исследований имплантаты будут тестироваться в более естественных условиях, например, дома, на большем количестве пациентов и в течение более длительного времени.

Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости в Telegram и Вконтакте.

Источник: Futurity