Tehnologia, în sprijinul nevăzătorilor

* În mileniul III, multe probleme medicale aşteaptă rezolvarea din partea tehnologiilor de înaltă precizie, oamenii viitorului fiind posibil să devină un fel de cyborgi, întâlniţi până acum doar în romanele şi filmele science - fiction *

Redarea vederii, posibilă prin ochelarii cu cameră digitală

Presa anului 2005 relata despre un cercetător european, ce inventase un set format din ochelari şi o cameră digitală, care se conectau la nervul optic şi care ar fi putut reda vederea miilor de persoane care suferă de afecţiuni ce conduc la deteriorarea retinei. Practic, o cameră montată pe lentilele ochelarilor trimitea imagini unui dispozitiv electronic implantat în spatele ochilor şi stimula nervul optic, care transmite informaţia creierului. Implantul era ataşat ochiului prin mici suturi care previn alunecarea acestuia în timpul mişcării ochiului. Singurul lucru care penetra ochiul era un mic electrod de 10 micrometri grosime, 2 milimetri lăţime şi 3 milimetri lungime. Sonda era introdusă în interiorul retinei, unde electrozii stimulau celulele nervoase sănătoase în funcţie de semnalele primite de la cameră, transmiţând astfel imagini.

Descoperiri la antipozi

În toamna anului 2006, oamenii de ştiinţă australieni au anunţat că au înregistrat rezultate încurajatoare în sensul realizării unui "ochi bionic" pentru pacienţii care suferă de o degenerare la nivelul retinei. "Pacientul va percepe fascicule de lumină care vor defini conturul obiectelor înconjurătoare", a explicat profesorul Minas Coroneo, cercetător al Fundaţiei „Ochiul Bionic”, de la Spitalul „Prinţul de Walles” din Sydney. Procedura constă în amplasarea de microelectrozi la suprafaţa ochiului, fiecare putând fi excitat prin impulsuri externe. O cameră observă scena şi transmite datele microelectrozilor prin computer. Electrozii stimulează retina, care transmite informaţiile nervului optic. 

Retina artificială

În aceeaşi perioadă, un grup de cercetători de la universităţile Pennsylvania şi Stanford au reuşit să creeze o retină artificială, din silicon şi tranzistori. Cercetătorii au pornit de la o retină reală (de mamifer) şi au duplicat în tranzistori toate componentele cheie (13 tipuri celulare). Tranzistorii recepţionează semnale după legea „tot sau nimic” şi transmit semnale on / off. Totodată, similar retinei biologice, retina siliconică elimină informaţia redundantă dintr-o imagine (informaţie prelevată de la obiecte care sunt în aceeaşi poziţie ca şi în imaginea precedentă). Retina artificială are o suprafaţă de 3.5*3.3 mm (similar celei reale). Aceasta retină este capabilă să transmită în continuare semnalele la cortex, prin intermediul neuronilor din nervul optic. Retina siliconică are o durată de viaţă estimată la 15 ani, este la fel de mare şi de grea ca o retină naturală şi consumă pentru funcţionare aproximativ 0.1W.  Era de aşteptat ca imaginea obţinută prin această retină siliconică să fie mult sub cea a retinei biologice, dar în timp, diferenţele vor scădea.

Prototip de retină artificială creat de japonezi
DigitalWorldTokyo, anunţa, în septembrie 2007, că o echipă de cercetători japonezi de la Universitatea Tohoku a prezentat un propotip de retină artificială care permite preluarea electricităţii prin inducţie electromagnetică de la o sursă externă. În timp ce retina propriu-zisă este încă în fază de proiectare, unitatea ce va furniza energia necesară este executată aproape complet. O baterie va furniza curent unei bobine incorporate în lentilele unei perechi de ochelari, care va transfera sarcina circuitului din spatele globului ocular, ce va stimula retina artificială. Partea mai puţin bună a soluţiei este că electricitatea care trece prin circuit poate cauza încălzirea excesivă a ochiului. Conform spuselor cercetătorilor, se impune menţinerea electricităţii sub 50 mW, pentru a evita vătămarea ochiului.

Soluţiile americanilor

* La începutul acestui an, cercetătorii de la Universitatea Washington au reuşit să realizeze "ochiul bionic",  o lentila de contact capabila sa ofere o vedere speciala, prin intermediul unui circuit integrat care poate afişa texte, simboluri sau imagini supraimpuse, peste ceea ce ochiul uman sesizează în mod normal. Pentru moment, "ochii bionici" au fost testaţi pe iepuri, aceştia manifestând reacţii adverse după 20 de minute de funcţionare. Prototipul prezentat nu corectează vederea purtătorului, dar următoarele versiuni o vor putea face şi, de asemenea, vor putea comunica wireless cu alte echipamente fixe sau mobile. Beneficiari imediaţi ai "ochilor bionici" pot fi soferii şi piloţii, care ar putea urmări în timp real viteza cu care se deplasează ori locul în care se află pe hartă. Utilizatorii de internet ar putea naviga pe un ecran văzut numai de ei, iar pasionaţii de jocuri pe calculator s-ar putea cufunda în lumea virtuala a jocului lor preferat.

* În luna martie, ediţia online a publicaţiei americane The Boston Herald dezvăluia informaţii despre un alt prototip al ochiului bionic. Dispozitivul poate fi implantat în spatele ochiului unui pacient şi transmite imagini creierului, prin intermediul unui nerv artificial. Cercetătorii din cadrul Proiectului Implantului Retinal din Boston spun că tehnologia are şi limite. Ochiul bionic nu-i va putea ajuta pe cei care suferă de glaucom şi nici nu perfecţionează capacităţile vizuale. Implantul nu funcţionează pentru cei care s-au născut orbi, deoarece este nevoie de un nerv optic cel puţin semi-funcţional. Imaginile furnizate de acest dispozitiv către creier sunt îndeajuns de bune încât să le ofere orbilor o idee despre locul în care se află, pentru a se putea descurca în viaţa de zi cu zi.

* La finele primăverii, potrivit sky.com, o altă echipă de cercetători americani a conceput un ochi bionic, ce este, practic, o cameră video de mărimea unui bob de mazăre, implantată în globul ocular. Camera video este legată la o retină artificială, care transmite imaginile în mişcare de-a lungul nervului optic la creier. Potrivit sursei citate, ochiul bionic ar putea fi implantat la pacienţii umani în trei-cinci ani. Persoana care a conceput tehnica este doctorul Mark Humayun, de la Doheny Eye Institute, Los Angeles, California. Institutul a testat deja primul sistem de vedere artificială din lume, în colaborare cu compania Second Sight. Sistemul Argus a fost testat pe pacienţi orbi, din cauza unor maladii precum degenerarea maculară sau retinita pigmentară, aceştia având ulterior posibilitatea de a vedea imagini rudimentare. Dispozitivul Argus este legat la o cameră video inclusă într-o pereche de ochelari, care captează imagini convertite ulterior în semnale electrice, transmise prin tehnologia wireless la un implant situat în spatele retinei. Electrozii din implant decodează semnalul pentru a crea o imagine rudimentară în alb/negru, transmisă de-a lungul nervului optic la creier.

Linda Moorfoot este unul dintre puţinii pacienţi cu un astfel de implant. Ea a fost complet oarbă vreme de peste 10 ani din cauza unei retinite pigmentare. În prezent, poate vedea imagini rudimentare, formate din lumini şi umbre. Implantul Lindei nu are decât 16 electrozi, însă chirurgii americani au reuşit să realizeze un model care include 60 de electrozi şi care oferă pacienţilor posibilitatea de a vedea imagini mai clare. Între timp, cercetătorii de la institutul californian se ocupă de crearea unui al treilea implant, cu 1.000 de electrozi, care ar trebui să permită recunoaşterea facială.

Retina cu diamante

Recent, la Paris s-a înfiinţat Institutul European al Vederii. Profesorul José-Alain Sahel, directorul ştiinţific, citat de Jurnalul Naţional, preciza că au drept obiectiv principal „descoperirea rapidă a unor tratamente inovatoare destinate pacienţilor cu boli de vedere incurabile”. Cele mai importante cercetări vizează degenerescenţa maculară senilă, glaucomul, retinopatia diabetică, bolile vaselor de la nivelul ochiului, dar şi bolile genetice. O mare speranţă în rezolvarea acestor afecţiuni constă în punerea la punct a unei proteze de retină, proiect dezvoltat în parteneriat cu Comisia Europeană pentru Energie Atomică. „Peste 3-5 ani sperăm să implantăm proteze de retină acoperite cu diamante biocompatibile, care ar putea să le permită nevăzătorilor să-şi recupereze vederea, nu doar percepţia unor umbre şi lumini. Cu ajutorul retinei cu diamante sperăm ca pacienţii să poată vedea detalii şi să se deplaseze cu uşurinţă”, susţine profesorul José-Alain Sahel.

Cameră video capabilă să reproducă vederea umană

Noua descoperire va revoluţiona media digitală, iar într-o zi ar putea chiar reda vederea celor nevăzători, susţin cercetătorii americani citaţi de Daily Mail la începutul lunii august. Progresul înregistrat constă în crearea unei camere cu suprafaţă curbată de detectare. Această suprafaţă copiază efectul luminii de la subiectul care ''loveşte'' retina umană curbată, pe care îl transformă în imagini, transmiţând mesaje prin nervul optic către creier. ''Camerele tradiţionale se concentrează pe mijlocul imaginii, dar lasă marginile neclare. Având o lentilă curbată, această cameră permite o vizualizare a întregii imagini, la fel ca şi vederea umană”, a declarat profesorul Yonggang Huang, de la Universitatea Northwestern.