Ученые научились возвращать зрение слепым людям при помощи «киберглаза»

На планете Земля, по данным Всемирной Организации Здравоохранения, сейчас проживает около 20-25 миллионов слепых людей, которые потеряли зрение в результате повреждения или распада фоточувствительных элементов сетчатки глаза. В настоящий момент ученые создали несколько устройств, которые помогают видеть такому человеку источники света, контуры предметов и большие объекты.

Протез глаза, разработанный американскими биологами Шейлой Ниренберг и Четан Пандаринат, принципиально отличается от этих устройств, поскольку представляет собой комбинацию из генной терапии и механических элементов.

Первый прототип своего «киберглаза» Шейла и Четан представили на суд научного сообщества еще 2010 году, но на доработку этого устройства ученым пришлось затратить два года, которое ушло на запись сигналов сетчатки и расшифровуа механизма их работы.

Механическая часть устройства - это набор светочувствительных датчиков и микропроцессора, который «передает» картинку на «языке» электрических импульсов, понятном для нервных клеток. Эти импульсы передаются на излучатели на обратной стороне устройства, которые уже испускают импульсы света внутри глаза, в котором в работу включается генная часть устройства.

Американские биологи разработали специальный ретровирус, который вставляет ген ChR2, отвечающий за производство белка канальный родопсин-2, в ганглионарные клетки. Белок, произведенный в клетках геном ChR2, способен улавливать излучение от механической части устройства и передавать «картинку» в виде электрических импульсов через ганглионарные клетки от сетчатки в мозг.

Механизм действия очень прост - импульс света с механической части протеза глаза активирует белок, который в свою очередь заставляет ганглионарные клетки передать «картинку» в центр человеческого мозга, отвечающий за зрение. Поскольку уже в механической части протеза сигнал кодируется в понятный для мозга формат, то и в клетках сетчатки не возникает проблем с его расшифровкой.

Биологи уже провели удачные испытания своего устройства на мышах, фоточувствительные клетки которых были практически полностью разрушены. Слепые мыши при помощи «киберглаза» стали великолепно видеть.

Затем Шейла и Четан подключили электроды к тысячам ганглионарных клеток в глазе подопытной мыши. Записали сигналы и, расшифровав их при помощи алгоритмов, увидели «картинку», которую наблюдала через «киберглаз» подопытная мышь. Снижение качества с оригиналом конечно есть, но на «картинке из «киберглаза» слепой мыши» отчетливо видно лицо ребенка, на которого эта мышь смотрела.

Таким образом, полученный «киберглаз» сможет одним махом решить проблемы с низкой разрешаемостью и контрастностью других подобных устройств. Кроме того, метод кодировки изображения в комбинации с высококачественными светочувствительными элементами в будущем сможет возвращать слепым людям 100% зрение.

Текст:

Ю. Орлов