Нидерландски учен връща частично зрението на слепи хора

Професор Рулфсема в ексклузивно интервю за Dir.bg

Снимка: PR Play

Нидерландски учен връща частично зрението на слепи хора

Професор Рулфсема в ексклузивно интервю за Dir.bg

08:07 | 22 октомври 2024 | Автор : Анелия Николова 0 1636 Снимка: PR Play

По данни на Световната здравна организация (СЗО), над 40 милиона души по света страдат от пълна слепота, а още над 250 милиона имат различни степени на зрителни увреждания. Причините за слепотата могат да бъдат много и разнообразни, включително дегенеративни заболявания като ретинитис пигментоза и макулна дегенерация, които увреждат ретината и водят до постепенна загуба на зрението. Освен на ретината, увреждания на зрителния нерв или мозъчните центрове, като оптичен неврит или травми на мозъка, също могат да доведат до пълна загуба на зрението.

Здравето ни

Въпреки технологичния напредък, много от наличните имплантируеми решения, като ретиналните чипове, са приложими само за хора с ретинални заболявания, оставяйки тези с увредени зрителни нерви или мозъчни връзки без ефективни опции.

Изминалата седмица София за първи път бе домакин на Европейския конгрес по неврохирургия, на който присъстваха едни от най-изявените в областта световни имена. Сред тях бе и проф. д-р Питър Рулфсема от Катедрата по неврохирургия на Медицинския център на Амстердамския университет. Бележитият учен работи върху визуалното възприятие, невро пластичността, паметта и съзнанието във визуалната система, като изследва как невроните в различни мозъчни области работят заедно по време на виждане и мислене и как невронните мрежи се конфигурират по време на учене. Той разработва невротехнология за визуални протези за слепи хора, с цел да възстанови рудиментарната форма на зрение. Касае се за революционно устройство, което стимулира зрителния център на мозъка директно чрез електроди, заобикаляйки увредените нервни пътища. Това дава възможност за възстановяване на зрението при пациенти с оптичен неврит, травми на зрителния нерв или тумори. Тази единствена по рода си технология, която стимулира зрителния център в мозъка чрез имплантирани електроди, отваря врати за възможността да се възстанови зрението дори на хора, чиито проблеми не са свързани с ретината, а с по-дълбоки увреждания в зрителната система. Какво представлява тази имплантируема протеза и на какъв етап от това тя да стане достъпна за нуждаещите се, професор Рулфсема лично разказа за специалната рубрика на Dir.bg "Здравето ни".

Проф. Рулфсема, бихте ли обяснили принципа, по който това имплантируемо устройство работи?

При хора със сериозни заболявания на очите от един момент нататък спира зрителния сигнал към мозъка и тези мозъчни клетки, отговорни за обработката на зрителната информация вече не получават електрически импулс и спират да функционират. Посредством съвременните технологии може изкуствено да се активират тези неврони. За да стане това възможно, се имплантира малък проводник (електрод) в зрителния кортекст (в мозъка) и ако се приложи малко количество ток върху проводника, изкуствено се активират тези нервни клетки, които обикновено са електрически активни. Тогава се вижда светлинна точка, включително и от човека, който е сляп. Това е ефектът от един проводник, на един електрод в мозъка. Ние създадохме матрична рамка от 1000 електрода, които възпроизвеждат 1000 светлинни точки и когато бъдат конфигурирани по различен начин, образуват форма по същия начин, по който се генерира форма при различни пътни знаци, стадиони и екрани (изградени от крушки, диоди или пиксели). Всъщност ние рисуваме с тези 1000 електрода модели директно, електрически, в мозъка.

Снимка: проф. Рулфсема

Трябва ли някакво допълнително устройство да приема външния образ?

Да, разбира се. Тъй като даденият човек няма функциониращи очи, той трябва да носи камера в очила. Изображението от камерата трябва да се обработи, което води до модел на електрическа стимулация в мозъка. Крайният резултат е една много ограничена версия на нормалното зрение.

Защо е много ограничена?

Възстановяване на пълното зрение при хора, които са го загубили, е практически невъзможно. В сравнение с нормалното зрението качеството на изкуственото ще е силно ограничено. Нормалното зрение "работи" с 1 000 000 пиксела. Това, което за момента технологията позволява, е възстановяване само на 1000, така че качеството на автентичния реален образ може да си го представите - разделено на 1000. Може би ще стигнем до 1% или малко повече. Но за това ще трябва да поставим 10 000 електрода. Вероятно в моя живот ще стигнем до 20 или 30 хиляди. Трудно е да се предвиди. Може би, а може би не... Но едва ли ще постигнем същото ниво на зрение, както при хора, които нямат заболяване на очите.

От презентацията Ви на Конгреса стана ясно, че до момента на пет човека е имплантирано устройството. Разкажете, моля, за опитите, които сте провели и резултатите от тях. Как се тества подобно устройство на животно?

При мишките можеш да тестваш дали животното възприема електрическата стимулация или не, но не можеш наистина да тестваш възприятието им за по-сложни модели. Ние доказахме, че животното има перцепция за светлина; разпознава това, че има някакъв визуален стимул. При маймуните успяхме да тестваме много просто оформени букви и понеже приматите са специално обучени, те сигнализират на хората от екипа, че са видели тези букви. Това е много важно. Едва тогава можахме да въведем устройството и при човека. Човешкият пациент също се оказа способен да разпознае много прости букви.

Недостатъкът на тази техника е, че можеш да създадеш тези изкуствени възприятия само в много малка част от зрителното поле - по-малко от 1%. Така че този пациент остава сляп в над 99% от зрителното си поле. Искаме да направим подобрение, като разработим друга технология, която да обхваща примерно 60, 70 или дори 100% от зрителното поле. След това трябва отново да се върнем към животинските модели, защото трябва етично да демонстрираме в опити с животни, че това е безопасно и че работи, преди да го изпробваме върху хора. Това е етично изискване. Не можеш просто да измислиш нещо, да го тестваш върху човек и да се надяваш на най-доброто.

Колко години Ви отне да стигнете дотук и какво предстои?

Започнахме през 2014 година. Тогава имплантирахме първата маймуна. Е, отне известно време, преди да успеем да подготвим цялата технология, вероятно около две години. След това мина още време, докато получим резултати. Публикувахме резултатите чак през 2020, така че ни отне шест години. В момента разработваме следващото поколение и скоро ще започнем първите тестове върху маймуни. Вече направихме първия тест при мишки. Надяваме се още тази година да имплантираме новата технология на една или повече маймуни. Ако всичко се развие според очакванията ни, може би след половин година ще знаем резултатите. Тогава ще започнем подготовка за първото изпитване върху хора.

ИЗБРАНО