У дослідах нідерландських вчених двоє піддослідних мавп змогли побачити обриси букв та переміщення точок, утворені лише стимуляцією зорової кори мозковими імплантатами без залучення сітківки ока тварин. Технологія колись може допомогти сліпим людям частково відновити втрачений зір. Дослідження описане в журналі Science.
Коли сліпота — не вирок?
У цілому світі нараховується близько 40 мільйонів сліпих людей. Причини їхньої сліпоти є різними, деякі з них піддаються лікуванню, а інші ж не реагують на терапію. Серед останніх можна виокремити порушення зорового нерва, який перешкоджає надсиланню сигналів від фоторецепторів сітківки до мозку. Деякі науковці вбачають можливість лікування або запобігання такій сліпоті в генній інженерії. Перші успішні результати вже були отримані в дослідах на мишах із глаукомою та дегенерацією сітківки. Але інші науковці підійшли до розв'язання питання зовсім з іншого боку. Вони припускають, що принаймні частково повернути зір сліпим може електрична стимуляція зорових ділянок головного мозку. Ідея не нова, таку технологію випробовують ще з 70-х років минулого століття, але зазвичай вона дає змогу побачити лише окремі точки. Зараз науковці з Нідерландського інституту нейронаук використали новітні технології та імплантати, щоб вдосконалити ефективність методу.
Що розробили вчені?
Науковці створили мозкові імплантати, що складаються з 1024 окремих електродів довжиною по 1,5 міліметра, об’єднаних у 16 масивів. Їх імплантували до візуальної кори двох зрячих мавп. Дослідники прагнули, посилаючи електричні імпульси через електроди, створити у тварин фосфен — відчуття, наче вони бачать точку світла в певній ділянці поля зору без безпосереднього впливу світла на сітківку ока. Стимулюючи мозок одразу кількома електродами, вчені очікували виводити кілька фосфенів, що дає можливість створювати бажані фігури. При цьому їхня роздільна здатність в 1024 “пікселі” є безпрецедентною, пишуть автори роботи.
Як мавпи відреагували на втручання?
Спочатку тваринам демонстрували один фосфен, утворений стимуляцією одним електродом. Мавп натренували рухами очей вказувати його розташування. Після цього тварини вже могли виконувати й складніші завдання. Приміром, вони успішно відтворили рухами очей напрямок руху точок, коли вчені почергово стимулювали електроди. В інших випадках мавпи розрізнили форму цілої фігури у вигляді букви, яку створили стимуляцією кори одразу 8-15 електродами.
Це дослідження поклало основу для розроблення нейропротезів для відновлення зору. Однак поки що зарано говорити про ефективність технології на людях. Однією з перешкод є те, що візуальне поле у людей розташоване дещо глибше, ніж у мавп. Крім того, електроди, ймовірно, ставатимуть менш ефективними з часом, оскільки навколо них утворюватиметься рубцева тканина.