Először látott betűket egy több évig vak ember

Egy évekig teljesen vak ember képes megkülönböztetni gyümölcsöket és evőeszközöket egy asztalon, felismeri az alakokat egy szobában, sőt betűket olvas egy retinachip beültetése után. Eddig ez a legnagyobb mértékű látásjavulás, amit elértek ezzel a módszerrel.

Fénykép a retinába ültetett chipről, felül a kábel is jól átható

Léteznek olyan szembetegségek, amelyekben kizárólag a fény érzékeléséért felelős idegsejtek károsodnak, a látóideg és az agyi képfeldolgozó területek viszont épek maradnak. Az ilyen betegségeknél az úgynevezett pálcikák és csapok pusztulnak el a szem ideghártyáján, a retinán. Ez a látás fokozatos romlásához, sokszor teljes elvesztéséhez vezet.

A fényérzékelő sejtek károsodása következtében kialakuló vakság két leggyakoribb példája az időskori makuladegeneráció, illetve a retinitis pigmentosa nevű betegség. Az első a fejlett nyugati társadalmakban a szerzett vakság leggyakoribb oka, míg a második világszerte az örökletes vakság leggyakoribb kiváltója, és egyelőre egyik gyógyítása sem megoldott.

A látás legalábbis részleges visszaállításán segíthetnének a szembe ültethető látástámogató eszközök, a retinachipek vagy retinaprotézisek (bionikus szem). Bár az ezek alkalmazásával visszanyert látás várhatóan nem lesz azonos értékű egy egészséges szemű ember látásával, emberek millióinak javítana az életminőségén az a mozgásszabadság, amelyet a fény érzékelése és nagyobb tárgyak észlelése, formájának azonosítása nyújthatna.

Egy német megoldás: felerősített jelek

Két évtizede már, hogy több kutatócsoport dolgozik ilyen eszközök fejlesztésén, és néhány már az emberi kipróbálás szakaszában van. Ezek közé tartozik a németországi Tübingen Egyetem szemészeti klinikájának retinachipje. A mindössze 3 négyzetmilliméteres chip 1500 fényérzékeny elemet (mikrofotodiódát) tartalmaz, amelyek részlegesen pótolják az elpusztult idegsejteket. Minden fotodióda egy-egy képelem (pixel) kialakításáért felelős. A chip egyenesen a látóideghez kapcsolódik, amely a jeleket az agy látóközpontjához továbbítja, ahol egy 1500 pixeles kép alakul ki. A tübingeni chip különlegessége, hogy a fényérzékeny elemek mindegyikét erősítővel látták el, ami fokozza az általuk leadott jel intenzitását.

Ezt a típusú chipet közvetlenül a retina alá ültetik (más megoldásoknál a retinán kívül helyezik el az implantátumot, ez esetben viszont egy külső kamerát használnak a fény összegyűjtéséhez). A pácienseknek egy speciális szemüveget kell viselniük, hogy a kép éles legyen.

A teljes eszköz (a chiptől az áramforrás-csatlakozóig) 26 centiméter hosszú, maga a chip 3 négyzetmilliméteres és 1500 fényérzékeny elemet tartalmaz (forrás: Proceedings of the Royal Society B). A kép nagyobb változata

Az első emberi próba során 2005-ben hét ember szemébe ültették be a protézist, akik közül hárman a tesztelés egy hónapja alatt javuló látásérzetről számoltak be. Elmondásuk szerint "mintha egy megvilágított ablakkeretet" láttak volna, amelyen belül korlátozott mértékben képesek voltak érzékelni durva formákat és fényváltozásokat.

Az eszköz beültetése egy ötórás operáció keretében történik. A retina mögé ültetett chiptől egy drótot vezetnek ki a szemgödörből, amely a bőr alatt, a fül mögötti területen lép ki a testből, és az áramforráshoz-csatlakozáshoz vezet. Ezen keresztül történik a chip energiaellátása, illetve beállítása (forrás: Proceedings of the Royal Society B). A kép nagyobb változata

Új eredmények: betűket is lát az egyik páciens

Az elmúlt években további tizenegy, 2-15 éve vak páciensek retinájába ültették be a chipet, és a most közölt eredmények szerint sikeresek voltak az elmúlt években történt fejlesztések. A páciensek képesek fényes objektumokat felismerni sötét háttér előtt, akiknek pedig a sárgafoltba (az éleslátás eredeti helyére) ültették be az eszközt, egyszerűbb formákat is tudnak azonosítani. Végül az egyik páciens bonyolultabb formákat is felismer, és meg tudja különböztetni például a kést a villától vagy a banánt az almától egy asztalon, amint az az alábbi,  lélegzetelállító kisfilmen is megfigyelhető. Ugyanő képes személyeket felismerni egy szobában, leolvassa az óra számlapját és nagyobb betűket szavakká olvas össze. A kutatók beszámolója szerint ilyen eredményeket korábban nem értek el retinachippel. A páciens a szürke hét árnyalatát érzékeli.

 

 

Nem minden retinabetegnek nyújthat majd megoldást ez a módszer. Mivel az implantátum működésének feltétele az épségben megmaradt sejtek jelenléte az ideghártyában, a retina valamennyi sejtrétegére kiterjedő károsodás - többek között cukorbetegség, zöldhályog, szélütés miatti agyi károsodás - esetén a műretina beültetésével nem lehetne segíteni a látásromláson.

Az eszköz fejlesztése folytatódik: a retinachipet most 25 újabb vak emberbe ültetik be Európában. A részletes szakmai cikk a Proceedings of the Royal Society B november 3-ai számában olvasható, teljes és ingyenes hozzáféréssel.

A kutatók reményei szerint egy fejlett műretina arcfelismerésre, sőt tévénézésre is képessé tenné viselőjét

A bionikus szem alapgondolatának kidolgozásában, az idegrendszerrel történő elektromos kapcsolatteremtés kutatásában jelentős szerepe volt Roska Tamás Bolyai-díjas elektronikai mérnök-kutató akadémikusnak. Bővebben: Készül az elektronikus műszem