Sztuczny wzrok, nie tylko w Star Trek
Barbara Campbell od niedawna ogląda świat nowymi oczami. 56 latka, która z powodu retinopatii barwnikowej wiele lat temu straciła wzrok, jest w stanie ponownie samodzielnie funkcjonować i bez pomocy białej laski poruszać się po własnym mieszkaniu. Wszystko to dzięki sztucznej siatkówce.
Obiektyw i elektrody
Urządzenie o wdzięcznej nazwie Argus II Retinal Stimulation System, skonstruowane zostało przez Marka S. Humayuna, profesora okulistyki, inżynierii biomedycznej oraz biologi pracującego w Doheny Eye Institute, University of Southern California w Los Angeles. Sztuczna siatkówka składa się z dwumilimetrowej macierzy elektrod, kamery zamontowanej na ramce od okularów oraz z przetwornika digitalizującego obraz, noszonego przez pacjenta na pasku. Przetworzony sygnał z kamery wysyłany jest wprost do odbiornika, umieszczonego za pomocą szwów na zewnątrz twardówki, pod spojówką. Elektrody wszczepione zostają natomiast bezpośrednio na siatkówkę i połączone z odbiornikiem za pomocą przewodu.
Zabieg umieszczenia elektrod i całej reszty koniecznej do właściwego funkcjonowania elektroniki w oku pacjenta jest bardzo skomplikowany, a powrót widzenia nie następuje zaraz po operacji. Przez pierwsze 24 godziny pacjent nie zauważa żadnych rezultatów pracy urządzenia. Aby przynosiło one oczekiwane efekty, konieczny jest trening. Dr Del Priore, profesor okulistyki na Columbia University w Nowym Jorku, który przeprowadził zabieg wszczepienia urządzenia do oka pani Campbell, pomagał jej nauczyć się jak używać sztucznego wzroku po zabiegu. Po włączeniu zasilania, kamera nakierowywana była na obiekt o określonym kształcie, na przykład kwadrat. Pani Campbell miała za zadanie dokładnie opisać to, co widzi. Jeśli opisywany przez nią kształt jedynie przypominał kwadrat, oznaczało to, że część danych uległa zniekształceniu. Zadaniem naukowców była wtedy taka manipulacja sygnałem wysyłanym do elektrod, by pani Campbell rzeczywiście widziała kwadrat.
Nauka patrzenia
Aby wszystko działało jak należy, przez okres trzech lat konieczne jest poświęcenie jednego dnia w tygodniu na intensywny trening. Oprócz tego pacjent musi nauczyć się, jak właściwie obsługiwać urządzenie. Stopniowa utrata wzroku rozpoczęła się u pani Campbell, gdy była jeszcze nastolatką i trwała przez kilkanaście lat. Od tamtej pory, aż do chwili wszczepienia implantu minęło przeszło 20 lat, dlatego jej układ wzrokowy potrzebował sporo czasu, by z powrotem zacząć funkcjonować. Przez pierwszych kilka miesięcy od zabiegu konieczna była wyjątkowo wytężona praca. Teraz, podczas testów ambulatoryjnych jest ona w stanie przejść samodzielnie przez białe bądź czarne drzwi, podobnie jak robi to codziennie w swoim domu. Coraz lepiej reaguje na bodźce świetlne, jest w stanie zauważyć sygnalizację miejską, przejeżdżający autobus i coraz lepiej radzi sobie z rozpoznawaniem bardziej skomplikowanych kształtów.
Dr Del Priore uważa sztuczną siatkówkę za wynalazek przełomowy, pomimo oczywistych ograniczeń w postaci słabej rozdzielczości i ostrości obiektów widzianych przez pacjentów. Przewiduje on, że w niedługim czasie aparatura ulegnie dalszej miniaturyzacji, a prace naukowców zachęconych świetnymi wynikami wstępnych eksperymentów, zaowocują jeszcze lepszymi wynikami w niesieniu pomocy ludziom, którzy w przeszłości utracili wzrok. Matryca elektrod wszczepiona pani Campbell składa się zaledwie z 60-ciu elektrod. Obecnie w laboratorium, w którym powstała sztuczna siatkówka, trwają prace nad urządzeniem zaopatrzonym w kilka tysięcy miniaturowych elektrod.
Autor: Lexummedica