Исследователям удалось в лабораторных условиях воспроизвести активность, происходящую в сетчатке глаза при взгляде на движущийся объект. Это важный шаг к созданию технологии, которая позволит восстанавливать зрение слепым и слабовидящим людям.
«Умная» стимуляция сетчатки поможет видеть незрячим

Еще двадцать лет назад бионическое зрение было чем-то из разряда фантастики. Но в последние несколько лет на рынках США и Западной Европы появилась технология искусственного зрения, позволившая людям, больным пигментным ретинитом, начать частично видеть. Она позволяет слабовидящим самостоятельно находить дверь или даже прочесть крупную надпись, но водить машину, бегать по улице или увидеть лицо близкого человека с ее помощью, к сожалению, не получится.


Команда исследователей Стэнфордского университета в Калифорнии работает над улучшением данной технологии, воздействуя на особые клетки сетчатки — нейронную ткань в задней части глаза, которая переводит свет в электрические сигналы, отправляемые в мозг.


«Для воспроизведения природного зрения современной технологии не достает точности. И хотя большая часть обработки визуальной информации происходит в мозге, некоторое количество данных обрабатывается ганглионарными клетками. Сетчатка содержит порядка 1−1,5 млн таких клеток как минимум в двадцати видах. Для получения более подробной информации о форме, цвете, глубине и движении требуется активация конкретного вида клеток в нужное время», — рассказывает профессор нейрохирургии и офтальмологии доктор И. Джей. Чичилински.


Новое исследование показало, что это достижимо при помощи структурированной электростимуляции.


Ученые под руководством доктора Лорен Джепсон сосредоточили свое внимание на зонтичных ганглионарных клетках сетчатки, отвечающих за обнаружение движения и распознавание его направления и скорости. Когда движущийся объект попадает в зрительное поле, в зонтичных клетках возникает волновая активность.


В ходе эксперимента кусочки сетчатки помещали на решетку из 61 электрода. Затем ученые посылали импульс на каждый электрод и отслеживали реакцию клеток с помощью подобия сонара. Это позволило идентифицировать зонтичные клетки и определить силу стимуляции, необходимой для активации каждой из них. После чего исследователи записали «ответы» клеток в виде белой полосы, перемещающейся по серому фону. Наконец, они стимулировали найденные зонтичные клетки с требуемой силой. В результате у них получилось воспроизвести такие же волны активности зонтичных клеток, как и при попадании движущегося объекта в поле зрения.


«Если мы справимся с многочисленными техническими препятствиями и научимся «говорить» с нервной системой на ее родном языке, то сможем с точностью воспроизводить ее природные функции», — говорит доктор Чичилински. По его словам, работа в этом направлении может привести к созданию устройства для избирательной стимуляции сетчатки у пациентов.