Συσκευή χαρίζει το φως σε τυφλά ποντίκια

Επιστήμονες δημιούργησαν σύστημα που «διαβάζει» τον κώδικα που επιτρέπει στον εγκέφαλο να αντιλαμβάνεται τα οπτικά ερεθίσματα

 

Στο Ιατρικό Κολέγιο Weill Cornell της Νέας Υόρκης χρησιμοποίησαν γονιδιακή θεραπεία για τη μεταφορά μιας πρωτεΐνης στα γαγγλιακά κύτταρα τυφλών ποντικών, ώστε να γίνουν φωτοευαίσθητα

Μια προσθετική συσκευή, η οποία «διαβάζει» τον κώδικα που επιτρέπει στον εγκέφαλο να αντιλαμβάνεται τα οπτικά ερεθίσματα, χάρισε καθαρή όραση σε τυφλά ποντίκια. Σύμφωνα με ειδικούς του Ιατρικού Κολεγίου Weill Cornell στη Νέα Υόρκη που βρίσκονται πίσω από την ανάπτυξη του νέου συστήματος, μια έκδοσή του η οποία θα είναι σχεδιασμένη για τον άνθρωπο θα μπορούσε κάποια ημέρα να χαρίσει το φως σε εκατομμύρια ασθενείς που εμφανίζουν τύφλωση εξαιτίας εκφύλισης του αμφιβληστροειδούς χιτώνα του ματιού. Σε ένα υγιές μάτι, το φως εισέρχεται στον αμφιβληστροειδή και ενεργοποιεί φωτοευαίσθητους υποδοχείς οι οποίοι επεξεργάζονται τις πληροφορίες. Οι φωτοϋποδοχείς τις στέλνουν στη συνέχεια στα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς τα οποία με τη σειρά τους μεταδίδουν το μήνυμα στον εγκέφαλο ως μοτίβο ηλεκτρικής δραστηριότητας.

Τα άτομα με εκφύλιση του αμφιβληστροειδούς χάνουν σταδιακά τους λειτουργικούς φωτοϋποδοχείς τους. Το αποτέλεσμα είναι ότι ο αμφιβληστροειδής τους δεν μπορεί πλέον να λάβει εικόνες και να τις μεταδώσει στα γαγγλιακά κύτταρα και από εκεί στον εγκέφαλο.

Οι προσθετικοί αμφιβληστροειδείς που έχουν αναπτυχθεί ως σήμερα λειτουργούν συνήθως ενεργοποιώντας απευθείας τα γαγγλιακά κύτταρα, ωστόσο, με δεδομένο ότι δεν χρησιμοποιούν τον κώδικα επικοινωνίας των γαγγλιακών κυττάρων με τον εγκέφαλο, έχουν περιορισμένη αποτελεσματικότητα. Οι ασθενείς μπορούν να δουν μόνο κουκκίδες φωτός και όχι ολόκληρες εικόνες.

Τώρα οι ειδικοί από το Weill Cornell δημιούργησαν έναν αλγόριθμο που αναδημιουργεί το μοτίβο επικοινωνίας των γαγγλιακών κυττάρων με τον εγκέφαλο. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν γονιδιακή θεραπεία για τη μεταφορά μιας πρωτεΐνης (channelrhodopsin) στα γαγγλιακά κύτταρα τυφλών ποντικών, ώστε να γίνουν φωτοευαίσθητα. Προκειμένου να μιμηθούν τη συμπεριφορά των φωτοϋποδοχέων, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γυαλιά με ενσωματωμένη μια μικροσκοπική βιντεοκάμερα, έναν υπολογιστή-επεξεργαστή, καθώς και τον αλγόριθμο, ώστε να μετατρέψουν τις εικόνες σε παλμούς φωτός που εκπέμπονται στο μάτι με χρήση διόδων εκπομπής φωτός (LΕD).

Οπως φάνηκε, αυτό το σύστημα έκανε τα ζώα να μπορούν να δουν πολύ καθαρές εικόνες. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα παρόμοιο σύστημα θα επέτρεπε σε τυφλούς ανθρώπους να βλέπουν πρόσωπα, τοπία, τα γράμματα σε μια εφημερίδα, σχεδόν τα πάντα.

Η ερευνητική ομάδα αναμένεται να ξεκινήσει πειράματα με χρήση του νέου συστήματος σε πρωτεύοντα θηλαστικά και ελπίζει ότι σύντομα θα περάσει και σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους, όπως ανέφερε κατά τη διάρκεια Συνεδρίου Νευροεπιστημών που διεξήχθη αυτήν την εβδομάδα στο Σαν Ντιέγκο.

Πηγή

Posted in: επιστήμη, Υγεία