211service.com
Dabar aš tave matau
Mokslininkai sukūrė naujo tipo protezuotą tinklainę, kuri kada nors galėtų atkurti išsamų regėjimą milijonams žmonių, praradusių regėjimą dėl tinklainės ligos.
Matymo linija: Nauja technika leidžia tyrėjams paimti pilkų atspalvių vaizdą (viršuje kairėje), užkoduoti jį (viršuje dešinėje) ir perduoti jį į smegenis žymiai mažiau prarandant tikslumą (kairėje apačioje), nei leidžia standartinis metodas (apačioje dešinėje).
Neurologas Sheila Nirenberg , iš Weill Cornell medicinos koledžo Niujorke ir doktorantas Chethanas Pandarinathas leido akloms pelėms matyti beveik įprastus vaizdus nuo žmonių ir gyvūnų veidų iki sudėtingų Centrinio parko panoramų.
Dirbtinės tinklainės jau egzistuoja. Tačiau jiems reikia operacijos, kad būtų galima implantuoti elektrodų rinkinį giliai į akį. Elektrodai stimuliuoja ląsteles, kurios perduoda informaciją į smegenis, ir turi būti maitinamos iš išorinės baterijos. Jie gali atkurti grubų regėjimą, todėl pacientai gali atpažinti tik didelius kontrastus ir kraštus, pavyzdžiui, šviesų objektą tamsiame fone. Tačiau Nirenbergo tyrimas, kuris šią savaitę buvo pristatytas Neurologijos draugijos susitikime San Diege, leidžia nejudančius ir judančius vaizdus perduoti švariau ir greičiau nei bet kada anksčiau. Ir metodas nereikalauja operacijos.
Žinduolių akyse tinklainėje esančių ląstelių rinkinys aptinka šviesą, o tada atskiras ląstelių sluoksnis, vadinamas ganglioninėmis ląstelėmis, perduoda šią informaciją į smegenis. Kadangi dėl geltonosios dėmės degeneracijos ir kitų tinklainės ligų šviesą aptinkančios ląstelės miršta, o ganglioninės ląstelės lieka nepažeistos, mokslininkai 50 metų bando iššifruoti jų kodą – ganglioninių ląstelių šaudymo modelius, kad būtų galima pasinaudoti akies savybėmis. natūrali grandinė. Nirenbergas dabar tai padarė arba bent jau artimą apytikslį. Po 10 metų darbo ji žino ryšį tarp to, ką matome, ir kaip tai virsta ganglioninių ląstelių šaudymo modeliais.
Tai tikrai mūsų srities triumfas, sako Džonatanas Viktoras , Weill Cornell medicinos koledžo neurologas, kuris nedalyvavo tyrime. Žvelgiant atgal, gali atrodyti, kad buvo akivaizdu, jog reikia ne tik siųsti signalus į smegenis (kaip tai daro dabartinės dirbtinės tinklainės), bet ir išsiaiškinti, kaip tinklainė šviesą paverčia konkrečiais siunčiamais signalais. Bet kažkodėl niekas niekada apie tai negalvojo.
Iššifravęs tinklainės kodą, Nirenbergas norėjo perduoti jį į smegenis tiksliau, nei buvo įmanoma naudojant esamą elektrodų technologiją. Šiuo tikslu ji ir jos kolegos kreipėsi į optogenetiką – neseniai sukurtą metodą, kuriuo į neuronus įleidžiami šviesai jautrūs melsvadumblių baltymai, todėl jie užsidega, kai yra veikiami šviesos.
Tyrėjai naudojo peles, kurios buvo genetiškai modifikuotos, kad savo ganglinėse ląstelėse ekspresuotų vieną iš šių baltymų – kanalrodopsiną. Tada jie pelėms pateikė vaizdą, kuris buvo paverstas 6000 pulsuojančių šviesų tinkleliu. Kiekviena šviesa susisiekė su viena gangliono ląstele, o kiekvienas šviesos impulsas sukėlė atitinkamą jos ląstelę, taip perduodama užkoduotą vaizdą į smegenis. Šiuo metu jūs negalite priversti atskirų elementų užsidegti naudojant elektrodus. Nirenbergas sako, kad naudojant kanalrodopsiną galite nukreipti į atskiras ganglionines ląsteles.
Žmonėms tokiai sąrankai prireiktų poros aukštųjų technologijų akinių, į kuriuos būtų įdėta mažytė kamera, kodavimo lustas, kad vaizdas iš fotoaparato būtų paverstas tinklainės kodu, ir miniatiūrinė tūkstančių šviesų masyva. Kai kiekviena šviesa pulsuoja, ji suaktyvins kanalo rodopsinu pakrautą ganglioninę ląstelę. Chirurgija nebereikėtų implantuoti elektronų matricos giliai į akį, nors tam tikros formos genų terapija būtų reikalinga, kad pacientai galėtų išreikšti kanalrodopsiną savo tinklainėje. Nirenbergas ir Pandarinathas pradėjo bendradarbiauti su tinklainės genų terapijos specialistu, Floridos universiteto oftalmologu. Williamas Hauswirthas .
Tai gana nauja strategija. Nieko panašaus dar nemačiau, sako Edas Boydenas , MIT bioinžinierius ir vienas iš optogenetikos pradininkų. Duomenys atrodo taip, lyg jie galėtų atlikti tam tikrus dalykus, kurie gali būti gana galingi, stimuliuojant tinklainę taip, kad neuronai galėtų tiksliau imituoti normalų regėjimą.
Tuo tarpu iššifruotas tinklainės kodas gali būti taikomas ir jau rinkoje esantiems implantams. Nirenbergas derasi su tinklainės protezų gamintoju Antras žvilgsnis , Sylmare, Kalifornijoje, kuri daugeliui pacientų implantavo elektrodų matricos įrenginius. Mes tiesiog išimtume jų programinę įrangą ir įdėtume savo programinę įrangą, sako Nirenbergas. Genų terapijos versijai atlikti prireiks šiek tiek laiko, todėl bent jau padarykime ką nors su pacientais, kuriems jau yra implantuoti elektrodai.