Demo: Artificiell näthinna

I mitten av 1980-talet forskade neurooftalmologen Joseph Rizzo III på näthinnetransplantationer för att återställa blinda människors syn. En dag, när han tog bort ett försöksdjurs näthinna, ett vävnadstunt membran som kantar baksidan av ögonglobens inre, fick han en uppenbarelse. I samma ögonblick som jag gjorde snittet sa jag till mig själv: ’Vad i helvete gör du?’ berättar Rizzo. Han insåg att han skar av nervförbindelser som faktiskt är skonade i många former av blindhet. Näthinnans ljusavkännande celler dör av i retinitis pigmentosa och åldersrelaterad makuladegeneration, som påverkar miljoner världen över; men de närliggande neuronerna som överför signalerna från dessa celler till hjärnan förblir intakta. Så Rizzo tänkte på en näthinneprotes – ett implantat som skulle ta en trådlös signal från en videokamera, kringgå ljusreceptorerna och stimulera de friska nervcellerna direkt att mata bilden till hjärnan. Rizzo, som arbetar på Massachusetts Eye and Ear Infirmary och Boston VA Medical Center, slog sig ihop med MITs elektriska ingenjör John Wyatt Jr. för att fullfölja programmet. 1988 lanserade de Boston Retinal Implant Project, som idag omfattar 27 forskare vid åtta institutioner. Teamet har redan gjort kortsiktiga mänskliga tester och hoppas kunna testa en permanent protes till 2006. Wyatt och Rizzo gav nyligen TR:s bidragande redaktör Erika Jonietz en titt på deras framsteg.



ett. Bildrelä. I ett litet, fönsterlöst arbetsrum fyllt med bord och utrustning i hans MIT-labb, förklarar Wyatt hur en realtidsbild fångas och vidarebefordras till näthinneprotesen. Medan han pratar modellerar en besökande forskare vid namn Shawn Kelly systemets yttre delar. Idén: en liten kommersiell digital videokamera (forskarna har inte valt en ännu) skulle monteras på ett par glasögon. När användaren tittade sig omkring skulle en sändare – nu bara en spole av ledningar, fäst på ett kretskort som ska packas och bäras på ett bälte – skicka bilder trådlöst från kameran till implantatet i hans eller hennes öga. Här är sändarspolen, säger Wyatt och pekar ut två koncentriska kopparringar tejpade på glasögonens hörsnäcka. Med hjälp av radiovågor, säger han, skickar den inre ringen data till protesen, medan den yttre spolen skickar kraft.

Sellout eller Frälsare?

Den här historien var en del av vårt septembernummer 2004





  • Se resten av frågan
  • Prenumerera

två. Meddelande mottaget. Genom att placera glasögonen bredvid en modell av en ögonglob visar Wyatt hur sändarspolen är i linje med en liknande mottagarspole på implantatet, som sitter på ögats yta. I vår design lägger vi nästan all massa av implantatet utanför ögongloben, säger Wyatt. I flera år har vi velat sätta in allting. Men ögat gillar inte saker inuti; det är därför den inte har dragkedja. Mellan 1998 och 2000 gjorde teamet en serie experiment med ett internt implantat, placerade elektroder i ögonen på blinda frivilliga under några timmar och avfyrade elektroderna i olika testmönster. Folk såg fläckar och ibland linjer, men de såg inte riktigt så mycket som vi hade hoppats, säger Wyatt. Vi tror att människor kanske ser bättre om de har mer tid att spendera med implantatet och verkligen lär sig hur man använder det. Så teamet arbetade med att utveckla en protes bättre lämpad för permanent användning. Den nuvarande designen utanför ögongloben är resultatet. Implantatet fästs på ögats yta med små suturer för att förhindra att det förskjuts när ögat rör sig normalt i sin håla. Det enda som penetrerar ögat är en liten elektroduppsättning 10 mikrometer tjock, två millimeter bred och tre millimeter lång. Arrayen glider under näthinnan, där elektroderna stimulerar överlevande nervceller som svar på bilder från kameran, vilket ger en liten synfläck.

3. Syntetisk syn. Wyatt drar av implantatet från modellen och sätter ner det ovanpå ett närliggande kretskort för att se bättre. En flexibel, vitaktig polymer som formar sig efter ögat bildar dess bas. Elektroniken sitter på femhörningen längst upp. Wyatt pekar på en liten svart fyrkant i det området som fungerar som implantatets hjärna. Detta chip, designat i hans labb, tar emot bilddata och ström från sändaren och räknar ut mönstret av elektrodavfyrningar som bäst återskapar bilden från kameran. Längst ner på en tunn anslutningsbit av polymer finns mottagarspolen och, till vänster, på en genomskinlig, flexibel remsa, själva elektroduppsättningen.

hur stor är mgtow

Fyra. Komma närmare . Rizzo flyttar implantatet under en förstoringsglas för att undersöka arrayen. Den består för närvarande av endast 15 elektroder, var och en 400 mikrometer i diameter. En elektrod kommer att driva ett kluster av nervceller i närheten, säger Rizzo. Även om detta bara kommer att ge ett litet område med lågupplöst syn, tror Rizzo att det kommer att hjälpa till med hans första mål: att förbättra blinda människors livskvalitet genom att låta dem gå runt i okända områden lättare än de kan med käppar – och en käpp är vacker bra, säger han. Efter 16 års forskning vet Rizzo och Wyatt att uppnå även det begränsade målet kommer att vara ett stort steg framåt i artificiell syn.



Dölj

Faktisk Teknik

Kategori

Okategoriserad

Teknologi

Bioteknik

Teknisk Policy

Klimatförändring

Människor Och Teknik

Silicon Valley

Datoranvändning

Mit News Tidningen

Artificiell Intelligens

Plats

Smarta Städer

Blockchain

Huvudartikel

Alumnprofil

Alumnikoppling

Mit News-Funktion

1865

Min Syn

77 Mass Ave

Möt Författaren

Profiler I Generositet

Ses På Campus

Alumnbrev

Nyheter

Val 2020

Med Index

Under Kupolen

Brandslang

Oändliga Berättelser

Pandemic Technology Project

Från Presidenten

Cover Story

Fotogalleri

Rekommenderas