Prace nad implantami ocznymi przynoszą coraz lepsze efekty. To dobra wiadomość dla osób niewidomych, których jest ponad 30 mln
Paweł Rożyński
Po otrzymaniu eksperymentalnego implantu oka w ramach badania klinicznego niektórzy jego uczestnicy widzą teraz na tyle dobrze, że mogą czytać książki, grać w karty i rozwiązywać krzyżówki, mimo że formalnie są niewidomi. Science Corporation, kalifornijska firma zajmująca się interfejsem mózg-komputer, opracowująca implant, ogłosiła właśnie wstępne wyniki.
Kiedy Max Hodak, dyrektor generalny Science i były prezes Neuralink, po raz pierwszy zobaczył wideo przedstawiające niewidomego pacjenta czytającego dzięki jego implantowi, był oszołomiony. – Nie sądzę, żeby ktokolwiek widział wcześniej taki film – mówi. Firma, którą założył w 2021 r., kupiła technologię od Pixium Vision na początku tego roku.
W poszukiwaniu utraconego wzroku
Implant nazwany Prima składa się z kwadratowego chipa o średnicy 2 mm, który jest chirurgicznie umieszczany pod siatkówką, w tylnej części oka, w czasie zabiegu trwającego 80 minut. Para okularów z kamerą rejestruje informacje wizualne i wysyła wzory światła podczerwonego do chipa. Implant ma strukturę plastra miodu i składa się z 378 niezależnie kontrolowanych pikseli przekształcających światło podczerwone na sygnały elektryczne, które trafiają do mózgu. Ten następnie interpretuje sygnały jako obrazy, naśladując proces naturalnego widzenia. To, z czym mają do czynienia użytkownicy implantu, nie jest jednak „normalnym” widzeniem. Nie widzą kolorów. Zamiast tego dociera do nich przetworzony obraz z żółtawym odcieniem – opisuje magazyn „Wired”.
Nad implantami ocznymi naukowcy pracują od wielu lat. Np. Argus II został dopuszczony do użytku komercyjnego w Europie już w 2011 r. i w USA w 2013 r. Implant ten zawierał większe elektrody, które umieszczano na siatkówce. Jeden z brytyjskich pacjentów, 35-letni Benjamin James Spencer, który utracił wzrok w wieku dziewięciu lat ocenił uzyskany obraz jako nieco ziarnisty, przypominający nagrania z kamer przemysłowych w latach 80., ale jak podkreślił, mógł po raz pierwszy w życiu zobaczyć swoją żonę i córki.
Obecnie Neuralink należący do Elona Muska i kilka innych firm zamierzają całkowicie ominąć oko i zamiast tego stymulować korę wzrokową mózgu. Urządzenie Blindsight Neuralinka (znanego głównie z prac nad projektem sterowania urządzeń myślami za pomocą implantu mózgowego) ma umożliwić widzenie nawet w przypadku osób, które utraciły oba oczy i nerw wzrokowy, a także niewidomym od urodzenia. Początkowo nowa technologia pozwoli widzieć świat w niskiej rozdzielczości jak „w grafice konsoli Atari”, ale w przyszłości – jak przekonuje Musk – przewyższy ludzki wzrok i pozwoli oglądać świat w podczerwieni i ultrafiolecie lub nawet radarowych długościach fal.
Nad wykorzystaniem maleńkiego panelu słonecznego przymocowanego do gałki ocznej i przekształceniu przychodzącego światła w impuls elektryczny wysyłany do mózgu zaawansowane prace prowadzą też naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) w Australii. Główną zaletą stosowania paneli słonecznych zamiast elektrod jest to, że urządzenie może samozasilać się i nie wymaga podłączania żadnych przewodów do oka.
Jak działa i co daje Prima
Do badania Science Corporation włączono osoby cierpiące na atrofię geograficzną, zaawansowaną postać zwyrodnienia plamki związaną z wiekiem, czyli AMD, która powoduje stopniową utratę widzenia centralnego. Osoby cierpiące na tę chorobę nadal mają widzenie peryferyjne, ale utrudnia to albo nawet uniemożliwia czytanie, rozpoznawanie twarzy lub widzenie w słabym świetle.
W przypadku AMD wyspecjalizowane komórki zwane fotoreceptorami z biegiem czasu ulegają uszkodzeniu. Znajdujące się w tylnej części siatkówki przekształcają światło w sygnały wysyłane do mózgu. – Fotoreceptory zanikają, ale siatkówka zostaje w dużym stopniu zachowana. Implant więc je zastępuje – tłumaczy Daniel Palanker, profesor okulistyki na Uniwersytecie Stanforda, twórca implantu Prima.
W prowadzonym przez niego badaniu uczestniczyło początkowo 38 pacjentów w wieku 60 lat i starszych, ale sześć osób zrezygnowało przed upływem roku. Aby określić poprawę ostrości wzroku badacze wykorzystali klasyczne parametry. Ochotnicy rozpoczęli badanie ze średnią ostrością wzroku wynoszącą 20/450. Uważa się, że normalna wynosi 20/20, a w USA ślepota jest definiowana jako 20/200 lub mniej.
Po roku 32 osoby, które wzięły udział w badaniu, były w stanie odczytać prawie pięć linii więcej na wykresie widzenia, czyli średnio 23 litery. To wystarczyło, aby poprawić ich wzrok średnio do 20/160. Daniel Palanker twierdzi, że niektórzy uczestnicy są w stanie widzieć nawet z ostrością 20/63, korzystając z wbudowanej w implant funkcji powiększania. Tylko pięciu uczestników badania nie zauważyło żadnych korzyści.
Eksperci oceniają wyniki jako „imponujące”, choć nie określono, czy uczestnicy korzystali z funkcji powiększania, np. rozpoznając litery. Włączenie funkcji zoomu to czynność, którą użytkownik musi wykonać ręcznie, przez co widzenie za pomocą implantu staje się mniej naturalne.
Ratunek dla milionów
– Spośród różnych technologii implantów chipowych, które wypróbowano na przestrzeni czasu, wydaje się, że ta ma solidne fundamenty – ocenia w rozmowie z „Wired” Sunir Garg, okulista w Wills Eye Hospital w Filadelfii i rzecznik kliniczny Amerykańskiej Akademii Okulista, który nie był zaangażowany w badanie Prima. – Nie wiemy jeszcze, na ile będzie on przydatny w codziennym funkcjonowaniu człowieka.
Sunir Garg twierdzi, że istnieje ogromne zapotrzebowanie na tego rodzaju urządzenia, ponieważ AMD jest główną przyczyną pogorszenia wzroku u osób starszych. Szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych na AMD choruje około 20 milionów osób. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych 20 lat liczba osób na całym świecie dotkniętych tą chorobą znacznie wzrośnie.
Obecne implanty nie dają takiej jakości wzroku jak u w pełni widzących osób. Pozwalają jednak często niewidomym na swobodne poruszanie się bez laski, wykonywanie prac domowych, których wcześniej robić nie mogli. A każdy rok przynosi postęp w tej dziedzinie i coraz większe nadzieje dla osób niewidomych lub niedowidzących. Szacuje się, że na świecie 32 mln osób jest niewidomych. Od 2 do 4 mln z nich straciło wzrok w wyniku utraty wrażliwych na światło komórek w siatkówkach. To właśnie im implanty mogą pomóc najszybciej.
