/
КонтактыО проекте Блог
Galaktika

 

  ПОИСК


 
 

 

Новости высоких технологий /  Медицина /  Зарубежные новости /  Новая микросхема позволит вернуть людям способность видеть  
19.11.07

Новая микросхема позволит вернуть людям способность видеть

У слабовидящих и слепых людей появилась надежда обрести зрение. Физик Калифорнийского университета Алан Литке совместно с американской компанией Second Sight разработал микросхему, на базе которой создаются протезы сетчатки, по своим возможностям максимально приближенные к параметрам естественного зрительного восприятия. Новый чип может записывать сигналы или стимулировать их в отдель ных клетках сетчатки тончайшего глазного механизма.

Сетчатка ответственна за пре образование светового раздражения в нервное возбуждение и осуществление первичной обработки зрительного сигнала, поэтому сосудистые нарушения сетчатой оболочки являются одной из главных причин снижения остроты зрения и даже слепоты. К примеру, в США диабетическая ретинопатия (поражение мелких сосудов, питающих сетчатку) — наиболее частое глазное осложнение сахарного диабета, приводящее к слепоте более чем 32 тыс. американцев и ежегодно угрожающее резким снижением зрения 300 тыс. человек, больных диабетом. Каждый год более чем у 85 тыс. американцев возникают другие сосудистые заболевания сетчатки: ретинопатия недоношенных, при которой у преждевременно рожденных детей, получающих слишком много кислорода, в сетчатке нарушается развитие сосудов и разрастается фиброзная ткань; серповидноклеточная ретинопатия, характеризующаяся тромбозом сосудов сетчатки и кровоизлияниями в нее; тромбоз (закупорка) вен сетчатки, а также поражения сосудов, связанные с артериальной гипертонией и атеросклерозом. А возрастная деградация сетчатки, когда отмирает значительное количество светочувствительных клеток, и пигментоз, характеризующийся потерей периферийного зрения и так называемой куриной слепотой, сделали слабовидящими и слепыми миллионы людей во всем мире. Именно поэтому поиск средств, способных помочь самым безнадежным больным, — главная задача современной офтальмологии.

Один из первых имплантатов сетчатки, созданный все той же компанией Second Sight, представлял собой микросхему с набором электродов, соединенных с миниатюрной камерой, закрепленной снаружи. Имплантаты-первопроходцы, стимулирующие нервные клетки, позволили слепым различать свет и тьму. Однако схема всего с 16 электродами могла вернуть примитивное зрение, и то только в том случае, когда светочувствительные образования фоторецепторы были повреждены, но остались здоровыми ганглиозные клетки сетчатки, передающие сигнал в мозг через зрительный нерв. «Первое поколение имплантатов прошло апробацию еще 30 лет назад в Великобритании, — уточнил РБК daily нейрофизиолог Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, доктор биологических наук, академик РАН Игорь Шевелев. — Группа ученых под руководством Джилсона Бридли впервые имплантировала платиновый диск со 180 игольчатыми электродами, стимулирующими нервные окончания, в зрительную кору мозга. Поначалу пациенты могли самостоятельно передвигаться и что-то видеть, но со временем отдельные электроды выходили из строя и в картинке образовывались пробелы. Она просто исчезала по частям».

Надо отметить, что причинами неудачи внедрения имплантатов прошлого поколения послужили сразу несколько факторов. Во-первых, слишком большой размер одного электрода стимулировал не одну, а десятки клеток, что сводило на нет все попытки добиться высокого качества визуальных образов. Во-вторых, большие электроды на маленькой площади перегревали глаз. «Основной сложностью протезирования является воспроизведение «пути» от глаза к мозгу, — добавляет хирург-офтальмолог, доктор медицинских наук, профессор Московской медицинской академии им. И.И. Сеченова Екатерина Луцевич. — Ведь соединить периферийную часть (глаз) и центральную (мозг) очень сложно. Но в принципе отдаленные перспективы создания подобного протеза есть, причем он может располагаться и вне глаза, не нарушая и без того поврежденный орган».

В настоящее время клинические испытания проходят имплантаты с 60 элект родами, позволяющие слепым пациентам видеть дверные проемы и даже лица, правда, достаточно размыто. Следующей на очереди станет 200-электродная схема-имплантат, которая значительно улучшит качество картинки. Но суперпроектом Литке, который пока находится на стадии лабораторных испытаний, является имплантат с 512 электродами. «Конечно, техническое продвижение в медицине — это всегда хорошо, — прокомментировал Игорь Шевелев. — Однако не надо забывать, что путь от создания микросхемы до протеза, который бы прижился и эффективно работал, очень долог. Вся сложность офтальмологического протезирования состоит в том, чтобы обеспечить совместимость протеза с биологическими тканями и наладить бесперебойное и четкое поступление сигнала на сетчатку глаза и кору мозга».

Однако, несмотря на все препятствия, американские исследователи уже решили одну проблему, связанную с громоздкостью электродов. В новом чипе их размер вполне соизмерим с размером одной клетки и равен 5 микрометрам, что позволит добиться эффекта естественной картинки. Пока же новый чип используется для изучения «языка» сетчатки, работа которой напоминает сжатие информации в компьютерной фото- и видеосъемке. Именно расшифровкой этого принципа сжатия, который ляжет в основу дальнейших разработок, заняты сейчас Алан Литке и специалисты компании Second Sight. Ученые полагают, что на решение оставшихся проблем и эксперименты уйдет не менее пяти лет. Но, несмотря на это, исследователи уверены, что темпы развития офтальмологического протезирования в скором будущем позволят вернуть слепым людям способность видеть все краски этого мира.


Источник: In-Port


Хиты

В России начались испытания аппарата «Луна-25»
В России начались испытания аппарата «Луна-25»
Российские специалисты начали испытания аппарата «Луна-25» («Луна-Глоб»), который в 2019 году должен приступить к изучению спутника Земли. Об этом в ходе выставки Paris Air Show-2015 в Ле-Бурже РИА Новости сообщил представитель «Объединения имени Лавочкина», представившего там макет аппарата. 
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Разработан и построен он был на деньги некоммерческого Планетарного общества США, объединяющего энтузиастов исследования дальнего космоса. 
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос продлил на неопределенный срок работу комиссии по расследованию причин произошедшей 28 апреля 2015 года аварии транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс М-27М».