بینا کردن نابینایان با ایمپلنت مغزی وایرلس

دانشمندان در استرالیا در حال انجام آزمایشات بالینی یک ایمپلنت مغزی هستند که ممکن است بینایی محدود را در افراد نابینا بازگرداند. سیستم جناریس (Gennaris)، که در دانشگاه موناش (Monash University) در ملبورن ساخته شده و شامل دور زدن کامل چشم و رساندن تصاویر به مرکز اصلی بینایی در مغز است.

در این پروژه فرد می تواند یک عینک مجهز به دوربین داشته باشد که از طریق رایانه، آنچه را که مشاهده می کند، به ایمپلنت مغزی منتقل کند. ایمپلنت بی سیم (wireless) در سطح مغز قرار گرفته و می تواند 172 نقطه روشن مختلف ایجاد کند که فرد می تواند آنها را ببیند. با تولید صحیح این به اصطلاح فسفن ها (phosphenes)، می توان اطلاعات تصویری ابتدایی را درمورد آنچه پیش روی کاربر است فراهم کرد. این در حالی است که همین کار در بسیاری از نابینایی ها که چشم و عصب بینایی آسیب دیده امکان پذیر نیست. بنابراین این اختراع باعث امیدواری به افرادی می شود که قبلاً فرصتی برای دیدن مجدد نداشته اند.

ایمپلنت های جدید بسیار کوچک هستند و از آنجا که به سیم هایی برای بیرون زدن از پوست سر احتیاج ندارند، می توانند برای مدت طولانی بدون نگرانی از عفونت، کاشته شوند. در حالی که این سیستم به طور خاص برای بازگرداندن بینایی در حال طراحی است، همین فناوری این امکان را دارد که با عبور از اعصاب آسیب دیده و پیوند اندام های آسیب دیده به طور مستقیم با مغز، بر فلج بسیاری از بیماران غلبه کند.

نمونه اولیه موجود، شامل یک دستگاه است که دارای دوربین، سخت افزار و نرم افزار پردازش بینایی، یک فرستنده بی سیم و ایمپلنت است که از چیپ 9 × 9 میلی متر تشکیل شده است.

آرتور لاوری (Arthur Lowery)، یکی از توسعه دهندگان این فناوری، میگوید: هدف پروتزهای بینایی قشری، این است که با تحریک الکتریکی به قشر بینایی (ناحیه ای از مغز که اطلاعات بصری را دریافت، ادغام و پردازش می کند)، بینایی را به کسانی که نابینا هستند، بازگرداند. طراحی ما یک الگوی بصری از ترکیب حداکثر 172 لکه نور (فسفن یا phosphenes) ایجاد می کند که اطلاعاتی را برای فرد فراهم می کند تا بتواند محیط داخلی و خارجی و حضور افراد و اشیا اطراف خود را تشخیص دهد.

فناوری موجود در سیستم جناریس (Gennaris)، قبلاً بر روی گوسفندان آزمایش شده است که نتایج بسیار مثبتی در اوایل سال جاری (2020) داشته و در مجله Journal of Neural Engineering منتشر شده است. در این مطالعه، بیش از 2700 ساعت تحریک بینایی بدون هیچ گونه عوارض جانبی قابل توجهی برای حیوانات انجام شده است.

جفری روزنفلد (Jeffrey Rosenfeld)، نویسنده ارشد این مطالعه میگوید: نتایج مطالعه نشان می دهد که تحریک طولانی مدت از طریق آرایه های بی سیم می تواند بدون القای آسیب گسترده به بافت، مشکلات رفتاری قابل مشاهده یا تشنج ناشی از تحریک باشد.

ما در تیم تحریریه مدیرنس، تاریخچه تحقیقات چشم مصنوعی در استرالیا را بررسی کردیم و به دستاورد یک شرکت استرالیایی برخوردیم که مطالعه آن در این بخش توصیه میشود. تفاوت این اختراع با نمونه قبلی در وایرلس یا بی سیم بودن این ایمپلنت است.

در تاریخ 20 نوامبر 2018 بود که خبری آمد با این عنوان که چهار نابینا با چشمان بایونیک (Bionic Vision) جدید به بینا شدند و به خانه بازگشتند!

شرکت بایونیک تکنولوژی (Bionic Vision Technologies)، مستقر در استرالیا، اعلام کرده است که سیستم چشم بیونیک آنها برای بازگرداندن حس بینایی به چهار فرد کاملا نابینا مبتلا به رتینیت پیگمنتوزا (retinitis pigmentosa) استفاده شده است. یافته های این مطالعه که در بیمارستان چشم و گوش رویال ویکتوریا در ملبورن انجام شده، در نشست علمی چشم پزشکان کالج سلطنتی استرالیا و نیوزیلند ارائه شد.

برخلاف مطالعات قبلی در مورد این فناوری که محدود به استفاده در آزمایشگاه بود، این چهار بیمار قادر به استفاده از این سیستم در محیط های روزمره خود بودند.

هر کدام از آنها یک ایمپلنت یا کاشت روی پوست سر خود قرار داده بودند و الکترود به قسمت پشت شبکیه کشیده شده بود. دوربینی که درون یک عینک قرار دارد، سیگنال هایی را به ایمپلنت منتقل می کند که به نوبه خود سلول های باقیمانده را تحریک می کند تا از نظر بیمار نورها به نظر برسند. اگر آن را با بینایی سالم مقایسه می کنید، وضوح عالی نیست، اما کافی است افراد حاضر در مطالعه یاد بگیرند که چگونه از این فناوری برای منافع خود در کارهای روزمره استفاده کنند.

پروفسور پنی آلن (Prof Penny Allen)، از مرکز تحقیقات چشم استرالیا و رئیس واحد ویتروتینال در بیمارستان چشم و گوش سلطنتی ویکتوریا در بیانیه ای میگوید: هر یک از بیماران پس از جراحی به خانه خود بازگشته اند و با تیم بالینی و تحقیقاتی در حال کار برای یادگیری استفاده از این دستگاه و تلفیق آن در زندگی روزمره خود هستند. ما معتقدیم که چشم بایونیک استرالیایی مورد آزمایش قرار گرفته، دارای مزایایی نسبت به رقبای بین المللی است، از جمله رویکرد برتر جراحی، ثبات دستگاه و نرم افزار منحصر به فرد پردازش بینایی که هدف آن بهبود تجربه بیمار است.