Исследователи из Университета Монаша готовы начать клинические испытания, в рамках которых человеку впервые имплантируют Gennaris – революционное бионическое устройство для восстановления зрения у больных с оптической нейропатией.
Причина зрительных нарушений разной степени далеко не всегда кроется в самих глазах. Примерно в 21% случаев среди всех слепых и слабовидящих «виновником» является оптическая нейропатия. По словам руководителя проекта Gennaris профессора Артура Ловери, цель протезов коркового зрения заключается в восстановлении зрительного восприятия у людей, которые столкнулись с врождённой или приобретённой оптической нейропатией. Данное состояние может проявляться в результате генетических нарушений (наследственных или спонтанных), а также являться следствием травмы, недостаточного поступления крови, воспаления, дефицита питательных веществ, интоксикации и т. д. Повреждение зрительного нерва приводит к гибели нервных клеток и, как следствие, к нарушению проводимости сигнала от сетчатки к зрительному центру в мозге.
Gennaris представляет собой комплекс из камеры и коркового интерфейса, совместная работа которых позволяет обойти повреждённый зрительный нерв. Крепление камеры будет разрабатываться, следуя индивидуальным нуждам пациентов. По задумке исследователей, полученные с видеокамеры изображения будут автоматически направляться в процессор машинного зрения – внешнее устройство размером со среднестатистический смартфон. Его задача заключается в обработке данных с целью выделения наиболее важных фрагментов зрительной информации. Эти фрагменты по беспроводной связи передаются в имплантированную часть системы Gennaris – датчик размером 9 x 9 мм. Далее визуальные данные трансформируются в комплекс электрических импульсов, стимулирующих зрительный центр мозга при помощи микроэлектродов толщиной менее человеческого волоса. В итоге человек получает условную картинку – визуальный паттерн, представленный комбинацией из 172 светящихся точек (фосфенов). Руководствуясь результатами доклинических испытаний, учёные определили, что такого количества фосфенов достаточно, чтобы человек мог ориентироваться в пространстве. Кроме того, эта условная картина позволит пациенту «видеть» очертания людей и предметов вокруг себя.
Пресс-служба Университета Монаша сообщила, что проект по созданию бионической зрительной системы Gennaris находится в разработке уже около десяти лет. За это время исследователи успешно испытали действие устройства на овцах – данный этап процесса задокументирован в научном журнале Journal of Neural Engineering. В ходе доклинических испытаний учёные вживили 10 протезов – 3 пассивных и 7 активных – при помощи специально разработанной имплантационной системы. Общая длительность стимуляции активных протезов составила более 2700 часов. Несмотря на длительность вмешательства, медики не обнаружили никаких негативных последствий продолжительной электрической стимуляции мозга испытуемых животных. Тонкие настройки электродов позволили избежать повреждения тканей, а также потенциальных побочных эффектов в виде приступов или нарушений поведения.
Исследователи полагают, что концепт системы Gennaris применим не только для бионического зрения. Возможность соединения мозга с определённым участком тела или целым органом также может оказаться полезной людям, пережившим различные спинномозговые травмы, которые привели к повреждению части спинного мозга или нервов позвоночного канала. В частности, австралийские учёные планируют изучить перспективы использования нейронного имплантата для восстановления чувствительности и подвижности конечностей у больных с полным или частичным параличом. По мнению медиков и биоинженеров из команды профессора Ловери, будущее подобной технологии в сфере нейроинженерии безграничны. Они рассчитывают увидеть не менее многообещающие результаты работы системы Gennaris в облегчении течения эпилепсии, лечении клинической депрессии, восстановлении нарушений других органов чувств и т. п.
