Новые перспективы в разработке имплантатов сетчатки
Протез сетчатки глаза, разработка которых сегодня считается одним из перспективных направлений лечения людей с дегенеративными заболеваниями органов зрения, состоит из трех элементов. Это камера (вставленная, например, в очки пациента), электронный модуль, который преобразует данные из камеры в электрический сигнал, и матрица микроэлектродов, которая имплантируются в сетчатку глаза. Этот протез как бы заменяет фоторецепторные клетки и преобразует визуальную информацию в электрические сигналы, которые затем передаются в мозг через зрительный нерв. Имплантаты используют для лечения слепоты, вызванной дегенерацией сетчатки, при условии, что оптический нерв остается в рабочем состоянии. Пациенты с такими имплантатами могут частично восстановить зрение, но существует серьезная проблема, которую пока не могут решить разработчики протезов сетчатки глаза. Она заключается в том, что использующий их человек все равно не может четко различать видимые предметы, а может только воспринимать световые сигналы и различать крупные контрастный формы.
Сравнивая у грызунов активность зрительной области коры головного мозга, которая искусственным образом генерируется с помощью имплантатов, с такой же активностью при "натуральном зрении", ученые из CNRS, CEA, INSERM, AP-HM и Марсельского университета смогли идентифицировать два фактора, которые ограничивают разрешающую способность протезов.
Они обнаружили, что протез активирует зрительную область у грызунов в правильном положении и в том же диапазоне, что и при естественном зрении. Однако, размер такой активации был чересчур большим, и ее форма была слишком растянутой. Все это происходило вследствие двух отдельных явлений, наблюдаемых на уровне электродной матрицы. Во-первых, ученые наблюдали чрезмерную электрическую диффузию: тонкий слой жидкости, расположенный между электродом и сетчаткой, пассивно рассеивал электрическое стимулирование на соседние нервные клетки. И во-вторых, они обнаружили нежелательную активацию волокон сетчатки, которые находились рядом с клетками, которые являлись целью стимуляции.
Используя это открытие, они смогли улучшить точность искусственной активации и эффективность работы имплантата. Таким образом новое исследование открывает путь к достижению дальнейшего прогресса в разработке устройств, которые должны повысить качество жизни пациентов с имплантатами.
Источник: Medical News