Widzę światło!

W przyszłości osoby niewidome dzięki pracy m.in. polskich naukowców będą mogły odzyskać wzrok.

Tymi naukowcami są badacze z krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej, którzy wraz z zespołem z amerykańskich uniwersytetów Stanforda oraz Kalifornijskiego badają możliwość wybudowania implantu wzroku.

Oko jak żarówka

Obraz, który widzimy, nie powstaje w oku, tylko w mózgu. Oko jest odpowiedzialne za zamianę informacji o wpadających do wnętrza gałki ocznej kwantach światła na sygnał elektryczny. Specjalizuje się w tym około 20 różnych grup komórek. Jedne reagują na kolory, inne na jasność lub ciemność, jeszcze inne wrażliwe są na ruch. Wszystkie one działają w pewnym sensie jak odwrotność żarówki. Ta służy do zamiany energii niesionej przez prąd elektryczny w światło. W oku, a konkretnie w siatkówce oka, następuje „zamiana” światła na prąd. Oczywiście nie taki sam jak w przewodach elektrycznych w ścianie. Chodzi raczej o impulsy, które nerwami są przesyłane do mózgu i tam dopiero na ich podstawie powstaje wrażenie obrazu.

Osoby niewidome mogą cierpieć z powodu zarówno defektu wyżej wspomnianych nerwów, jak i wadliwej budowy elementów samego oka. Może być też tak, że oko oraz wychodzące z niego nerwy działają prawidłowo, ale uszkodzone są albo nieprawidłowo działają te partie mózgu, które odpowiedzialne są za tworzenie obrazu. Polscy i amerykańscy naukowcy starają się znaleźć sposób, aby pomóc tym, którzy mają uszkodzone komórki przerabiające światło na impulsy elektryczne.

Czytać w kolorze

Już dzisiaj dostępne są implanty dla osób niewidomych. Działają one podobnie jak implanty dla niesłyszących. Element elektroniczny, który w przypadku implantu wzroku jest kamerą, a w przypadku implantu ucha skomplikowanym mikrofonem, rejestruje sygnały i zamienia je w impulsy elektryczne, a te przewodami wprowadzane są do odpowiedniej części mózgu. W przypadku implantu wzroku kamera może być zainstalowana np. w okularach, choć trwają też próby umieszczenia jej we wnętrzu gałki ocznej. W obydwu tych przypadkach trudno jednak powiedzieć, że pacjent widzi. Bliżej prawdy byłoby powiedzenie, że rozróżnia odcienie szarości. Wie, gdzie jest jasno, a gdzie ciemno. Potrafi też rozróżnić sylwetki i kształty. To dla osób niewidomych stanowi oczywiście ogromną pomoc, ale badacze z AGH i dwóch amerykańskich uczelni prowadzą badania nad możliwością stworzenia implantu, który pozwoliłby naprawdę widzieć w kolorze. W tym wykonywać tak precyzyjne czynności jak czytanie gazety czy obsługiwanie telefonu komórkowego.

Pierwszym krokiem było prowadzenie eksperymentów pozwalających zrozumieć „język”, w jakim oko porozumiewa się z mózgiem. Chodzi o kod, w jakim sygnały są przesyłane. Jeżeli elektroniczny implant będzie „mówił” w innym języku, mózg nie zrozumie go. Tę fazę eksperymentu przeprowadzano na siatkówkach makaków. Badacze oświetlali je nagłym światłem, a następnie badali reakcję elektryczną wrażliwych na światło komórek. Kolejnym krokiem będzie wszczepienie do wnętrza oka bardzo małych elektrod, które będą działały jak żywe komórki w zdrowej siatkówce. Niewielkie rozmiary elektrod umożliwią większe ich „upakowanie” w oku. W efekcie na siatkówce zmieści się ich nawet kilka tysięcy. To oczywiście spowoduje, że obraz widziany będzie wyraźniejszy i bogatszy w szczegóły. – To, co w każdej chwili widzimy, to bardzo złożona scena. Trudno ją nam zakodować tak, jak robi to oko – powiedział uczestnik badań dr Paweł Hottowy z Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademii Górniczo-Hutniczej.
 

Nie tak prędko

Niezwykle trudno powiedzieć, kiedy dokładnie implanty, nad którymi pracuje polsko-amerykański zespół, mogą wejść do użytku. Dr Hottowy przewiduje, że prace mogą trwać nawet kilkanaście lat. Na obecnym ich etapie badacze chcą nauczyć się dostarczać informacje niezależnie dwóm typom komórek: tym, które odpowiedzialne są za rozpoznawanie ruchu i obrazów o niewielkim kontraście (to tzw. komórki parasolowate), oraz takim, które rozpoznają kolory i są wrażliwe na szczegóły obrazu (to komórki karłowate). Badacze skupili się na tych dwóch typach, bo stanowią one około 70 proc. wszystkich komórek w oku człowieka.

Wyniki opisanych wyżej eksperymentów zostały zaprezentowane w prestiżowym czasopiśmie „Neuron”. A udział zespołu z AGH w tych badaniach finansowany jest w ramach programu HARMONIA Narodowego Centrum Nauki.

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Dodaj komentarz
Gość
    Nick (wymagany lub )

    Ze względów bezpieczeństwa, kiedy korzystasz z możliwości napisania komentarza lub dodania intencji, w logach systemowych zapisuje się Twoje IP. Mają do niego dostęp wyłącznie uprawnieni administratorzy systemu. Administratorem Twoich danych jest Instytut Gość Media, z siedzibą w Katowicach 40-042, ul. Wita Stwosza 11. Szanujemy Twoje dane i chronimy je. Szczegółowe informacje na ten temat oraz i prawa, jakie Ci przysługują, opisaliśmy w Polityce prywatności.