Για εκφυλιστικές νόσους του αμφιβληστροειδούς
Μετά την εμφύτευσή της στα μάτια των πειραματοζώων η νέα συσκευή, όταν εκτέθηκε στο φως, προκάλεσε απόκριση στην περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην οπτική επεξεργασία. Αυτό αναφέρουν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ που διεξήγαγαν τη νέα μελέτη με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature Communications». Η συσκευή δίνει υπόσχεση για αποκατάσταση της όρασης και σε περιπτώσεις εκφυλιστικών ασθενειών των ματιών στον άνθρωπο, όπως η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια και η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας.
Μέσα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού – το φωτοευαίσθητο εσωτερικό στρώμα στο πίσω μέρος του οφθαλμού – κύτταρα που ονομάζονται φωτοϋποδοχείς μετατρέπουν το φως σε νευρικά σήματα, όπως οι αισθητήρες μιας κάμερας μετατρέπουν το φως σε ψηφιακά σήματα. Σε ασθένειες όπως η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια αλλά και η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας ορισμένοι φωτοϋποδοχείς χάνονται, ωστόσο ο υπόλοιπος αμφιβληστροειδής διατηρείται ανέπαφος.
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει ολοένα και αυξανόμενο ενδιαφέρον σχετικά με την ανάπτυξη εμφυτευμάτων που θα τοποθετούνται στους οφθαλμούς και θα χρησιμοποιούν το φως προκειμένου να διεγείρουν τον αμφιβληστροειδή. «Σε κάποιες περιπτώσεις ασθενών, μπορούμε να διεγείρουμε με ηλεκτρικούς παλμούς τα τμήματα του αμφιβληστροειδούς που δεν έχουν εκφυλιστεί» αναφέρει ο Γιόσι Μάντελ, οφθαλμίατρος, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και πρώτος συγγραφέας της νέας μελέτης. «Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια κάμερα και να διεγείρουμε τον αμφιβληστροειδή με ηλεκτρικούς παλμούς αντί να διεγείρεται μέσω των φωτοϋποδοχέων».
Μάτι αρουραίου στο οποίο τοποθετήθηκε το νέο εμφύτευμα CREDIT: Palanker Lab, Stanford University, CA
Ασύρματη συσκευή με ηλιακή κυψέλη
Ο δρ Μάντελ και οι υπόλοιποι ερευνητές της ομάδας από το Στάνφορντ ανέπτυξαν μια ασύρματη συσκευή η οποία προβάλλει εικόνες επάνω στον αμφιβληστροειδή με χρήση σχεδόν υπέρυθρου φωτός (φως εκτός του φάσματος που βλέπουν οι άνθρωποι). Μια ηλιακή κυψέλη που εμφυτεύεται πίσω από τον αμφιβληστροειδή μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο διεγείρει τους νευρώνες του χιτώνα.
Στη συνέχεια οι επιστήμονες εμφύτευσαν τη συσκευή σε αρουραίους των οποίων ο αμφιβληστροειδής είχε εκφυλιστεί. Εριξαν φως στη συσκευή και μέτρησαν την απόκριση στην οπτική περιοχή του εγκεφάλου των ζώων, που ονομάζεται οπτικός φλοιός.
Όπως προέκυψε, η έκθεση στο φως προκάλεσε απόκριση του οπτικού φλοιού που έμοιαζε με εκείνη της φυσιολογικής όρασης. «Ανακαλύψαμε ότι μπορέσαμε να παραγάγουμε σήμα στον αμφιβληστροειδή με τη συσκευή μας και προκαλέσαμε ενεργοποίηση ίδια με εκείνη της φυσιολογικής όρασης στον οπτικό φλοιό» ανέφερε ο δρ Μάντελ στην ιστοσελίδα επιστημονικών ειδήσεων LiveScience. Είναι μάλιστα ενδιαφέρον, σύμφωνα με τον ερευνητή, ότι τα σήματα της συσκευής έφθαναν στον οπτικό φλοιό ταχύτερα από τα σήματα του φυσικού φωτός. Περαιτέρω πειράματα που έχουν ήδη ξεκινήσει θα δείξουν αν το εμφύτευμα επιτρέπει στους αρουραίους να διακρίνουν σχήματα και φιγούρες.
Συγκριτικά πλεονεκτήματα του εμφυτεύματος
Σημειώνεται ότι έχουν αναπτυχθεί και άλλα εμφυτεύματα του αμφιβληστροειδούς τα οποία έχουν χαρίσει περιορισμένη όραση, ακόμη και σε ανθρώπους. Ωστόσο το εμφύτευμα της ομάδας από το Στάνφορντ είναι πλήρως ασύρματο και πολύ λεπτό (έχει το μισό πάχος σε σχέση με αυτό μιας ανθρώπινης τρίχας). Παράλληλα η συσκευή μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με τις ανάγκες: είναι ικανή να «φιλοξενήσει» πολύ περισσότερα πίξελ σε περιοχή ίδιου μεγέθους σε σύγκριση με τα υπάρχοντα εμφυτεύματα του αμφιβληστροειδούς.