Протезирование сетчатки восстановает зрение у мышей

Два нейрохирурга создали протез, который может частично восстановить зрение у слепых мышей. Со временем этот прибор можно будет использовать и для людей. Более 20 миллионов людей во всем мире теряют зрение из-за дегенерации сетчатки, тонкой ткани на внутреннем участке глаза, превращает свет в нервный сигнал. Утвержден только один протез для лечения такого состояния — благодаря серии хирургических операций в сетчатку вживляются электроды, стимулирующие зрительный нерв направления и позволяют пациентам различить края и буквы. Тем не менее, это не дает пациентам возможность различать лица, что необходимо для выполнения многих ежедневных задач.

Шейла Ниренберг, физиолог из Медицинского колледжа Уэйла (Университет Корнелла, Нью-Йорк) считает, что проблема по крайней мере частично заключается в кодировании. Сетчатка, хотя и тонкая, как бумага, содержит несколько слоев нервов которые,  кодируют свет в нервный сигнал. «Дело в том, что никто на самом деле не знает этот код», — говорит она. Ниренберг считает, что не имея его, зрительные протезы никогда не смогут воспроизвести изображения, которые мозг сможет легко интерпретировать.

Сегодня она и ее студент Чета Пандарина придумали код и создали прибор, который может частично восстановить зрение у слепых мышей.
Двое ученых сначала впрыснули в нервные клетки сетчатки мышей генетически модифицированный вирус. Он внедрил в клетки ген, заставляющий их производить светочувствительный белок, который обычно можно найти у морских водорослей. Если после этого в глаза направить пучок света, белок заставляет нервные клетки отправлять сигнал в мозг, выполняя функцию, похожую на функцию здоровых палочек и колбочек сетчатки.

Ранние попытки позволили до этого дойти, однако Ниренберг и Пандарина пошли на шаг дальше. Вместо того чтоб передавать визуальные сигналы прямо в глаза, они обрабатывали их, используя код, который вместе и разработали, наблюдая за ответом здоровой сетчатки на стимул. Получив кодированный входной сигнал, мыши могли наблюдать за движением полос, что раньше было для них невозможным. После этого исследователи посмотрели на нервный сигнал, который создавали мыши, используя другой «непереводимый» код, чтобы понять, что мог бы увидеть мозг. Кодированное изображение было более четким и узнаваемым, чем некодированные.

Важность кодирования была предметом обсуждения между учеными, работающими над зрительными протезами, говорит Джеймс Вейланд, офтальмолог из Университета Южной Калифорнии, Лос-Анджелес. Некоторые считают, что это может быть критическим, однако другие склоняются к мнению, что мозг может адаптироваться к использованию необработанного сигнала. Ниренберг и Пандарина показали, что кодирование дает определенные преимущества, говорит он, однако его эффективность можно будет оценить только после испытания на людях. «Вы не можете сказать наверняка, пока ваш пациент не скажет вам:« Да, я вижу. И лучше, когда вы делаете вот так », — говорит он.
Ниренберг надеется вскоре проверить систему на людях. Кодирование достаточно простое, чтобы выполняться на микрочипе, который вместе с небольшой видеокамерой, можно встроить в очки. Камера записывает сигнал, а кодирующее устройство переносит его направления на генетически дополненные нервные клетки в глазу. Если это сработает, техника станет достаточно простой, чтобы выполняться в кабинете врача. «Мы хотели бы проверить это на пациентах в ближайшие год-два», — говорит ученый.

29.04.2015

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий