Ученые "взломали" код сетчатки
Исследователи из Weill Cornell Medical College расшифровали код нейронной сети сетчатки мыши. Благодаря этому удалось создать искусственный глаз, который позволил восстановить зрение слепым мышам. Более того, аналогичным образом уже "взломан" код сетчатки обезьян - а она практически идентична человеческой. Авторы открытия надеются, что им удастся быстро разработать и протестировать устройство, которое могут использовать слепые люди для полного восстановления зрения.
Этот прорыв даст слепым возможность полностью вернуть нормальное зрение, а не только видеть контуры предметов и пятна света, хотя и этого уже достаточно для ориентирования в пространстве. Расшифровка кода прошла успешно, и новое устройство позволит видеть отдельные черты лица. В настоящее время подопытные животные с его помощью легко отслеживают движущиеся изображения.
В будущем ученые надеются создать небольшое носимое устройство в виде обруча или очков. Этот прибор будет собирать свет и с помощью компьютерных чипов превращать его в электронный код, который человеческий мозг трансформирует в изображение. Технология преобразования световых сигналов в электронные человечеством давно освоена, так что с этим проблем не предвидится.
Слепота часто является следствием заболеваний сетчатки, однако даже в случае гибели всех фоторецепторов, как правило, нервный выходной путь сетчатки остается цел. Современные протезы уже используют этот факт: в глаз слепого пациента имплантируются электроды, стимулирующие ганглиозные нервные клетки. Однако такая технология дает лишь расплывчатую картинку, на которой можно рассмотреть только контуры предметов.
Другие исследовательские группы проверяют использование светочувствительных белков в качестве альтернативного способа стимулировать клетки. Эти белки вводятся в сетчатку с помощью генной терапии. Попав в глаз, они могут стимулировать многие ганглиозные клетки сразу. Пока эта технология успешно тестируется на безопасность для здоровья.
В любом случае для формирования четкой картинки необходимо знать код сетчатки, набор уравнений, который использует природа для превращения света в электрические импульсы, понятные мозгу. Ученые уже пытались найти его для простых объектов, таких как, например, геометрические фигуры. Невролог доктор Шейла Ниренберг предположила, что код должен быть обобщенный и работать как с фигурами, так и с пейзажами или человеческими лицами.
Во время работы над кодом Ниренберг, по ее словам, озарило: она поняла, что это можно использовать для протезирования. В результате был подготовлен простой эксперимент, в ходе которого мини-проектор, управляемый расшифрованным кодом, посылал световые импульсы в светочувствительные белки, встроенные в ганглиозные клетки мышей с помощью генных манипуляций.
Тщательный контроль серии экспериментов показал, что эффективность, т.е. качество зрения даже у собранного на скорую руку в лаборатории протеза практически совпадает с аналогичным показателем нормальной здоровой сетчатки мышей.
Новый подход в лечении нарушения зрения дает надежду 25 миллионам человек во всем мире, которые страдают от слепоты из-за заболеваний сетчатки. Лекарственная терапия помогает лишь немногим из них, и совершенный протез будет крайне полезен.