Επιστήμονες από το πολυτεχνείο της Λωζάνης (EPFL) στην Ελβετία και την Scuola Superiore Sant Anna στην Ιταλία αναπτύσσουν τεχνολογία για τους τυφλούς που παρακάμπτει πλήρως τον οφθαλμό στέλνοντας απευθείας ερεθίσματα στον εγκέφαλο. Οι τεχνικές δοκιμάζονται πειραματικά σε κουνέλια, όπως αναφέρουν σε πρόσφατη δημοσίευση στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Biomedical Engineering.
«Πιστεύουμε ότι η ενδονευρωνική διέγερση μπορεί να αποτελέσει πολύτιμη λύση μέσω εξειδικευμένων συσκευών για την αποκατάσταση αισθητηριακών και κινητικών λειτουργιών», εξηγεί ο Silvestro Micera, Πρόεδρος του Bertarelli Foundation στην Μεταφραστική Νευρομηχανική και Καθηγητής Βιοηλεκτρονικής στο Scuola Superiore Sant Anna, ο οποίος έχει ήδη παρουσιάσει καινοτομίες στην προσθετική (με ενδονευρωνικά ηλεκτρόδια) των άκρων χειρών σε άτομα που έχουν υποστεί ακρωτηριασμό.
Η τύφλωση επηρεάζει περίπου 39 εκατομμύρια άτομα στον κόσμο. Πολλοί παράγοντες μπορούν να προκαλέσουν τύφλωση, όπως γενετικοί,η αποκόλληση του αμφιβληστροειδούς , ο τραυματισμός, το εγκεφαλικό επεισόδιο στον οπτικό φλοιό, το γλαύκωμα, ο καταρράκτης, μία φλεγμονή ή μία λοίμωξη. Κάποιες περιπτώσεις τύφλωσης είναι παροδικές και μπορούν να αντιμετωπιστούν συντηρητικά. Πώς βοηθάς κάποιον όμως που είναι μόνιμα τυφλός;
Η ιδέα των ερευνητών είναι να παράγονται φωσφένια, δηλαδή λάμψεις φωτός στην περιφερική όραση, χωρίς άμεση όραση φωτός. Τα εμφυτεύματα του αμφιβληστροειδούς, προσθετικές συσκευές που βοηθούν σε κάποιο βαθμό ορισμένους τυφλούς, περιορίζονται στο ερευνητικό επίπεδο. Για παράδειγμα, μισό εκατομμύριο άτομα σε όλο τον κόσμο είναι τυφλά λόγω μελαγχρωστικής αμφιβληστροειδοπάθειας, μιας γενετικής διαταραχής , αλλά μόνο μερικές εκατοντάδες ασθενείς παγκοσμίως είναι κατάλληλοι για εμφυτεύματα αμφιβληστροειδούς. Ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που θα διεγείρει άμεσα τον οπτικό φλοιό είναι μια άλλη στρατηγική.
Προηγούμενες προσπάθειες για την διέγερση του οπτικού νεύρου τη δεκαετία του 1990 παρείχαν αβέβαια αποτελέσματα. Ο Diego Ghezzi καθηγητής στο EPFL στην Νευρομηχανική εξηγεί: “Τότε χρησιμοποίησαν άκαμπτα «δίκην περιχειρίδος» ηλεκτρόδια. Το πρόβλημα είναι ότι αυτά τα ηλεκτρόδια παρέχουν ασταθή ηλεκτρική διέγερση των νευρικών, με αποτέλεσμα οι ασθενείς να βλέπουν διαρκώς κάτι διαφορετικό”.
Τα ενδονευρωνικά ηλεκτρόδια μπορεί πράγματι να είναι η απάντηση καθώς είναι σταθερά. Μαζί, ο Ghezzi, η Micera και οι ομάδες τους δημιούργησαν το OpticSELINE, μια συστοιχία 12 ηλεκτροδίων. Για να κατανοήσουν πόσο αποτελεσματικά είναι αυτά τα ηλεκτρόδια στην διέγερση των διαφόρων νευρικών ινών μέσα στο οπτικό νεύρο, οι επιστήμονες διοχέτευσαν ηλεκτρικό ρεύμα στο οπτικό νεύρο κουνελιών μέσω του OpticSELINE και μέτρησαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου στον οπτικό φλοιό. Ανέπτυξαν έναν περίπλοκο αλγόριθμο για την αποκωδικοποίηση των φλοιωδών σημάτων. Έδειξαν ότι κάθε διεγερτικό ηλεκτρόδιο προκαλεί ένα συγκεκριμένο και μοναδικό πρότυπο φλοιώδους ενεργοποίησης, υποδηλώνοντας ότι η ενδονευρωνική διέγερση του οπτικού νεύρου είναι επιλεκτική.
Με την τρέχουσα τεχνολογία ηλεκτροδίων, το OpticSELINE στον άνθρωπο θα μπορούσε να αποτελείται από έως και 48-60 ηλεκτρόδια. Αυτός ο περιορισμένος αριθμός ηλεκτροδίων δεν επαρκεί για να αποκατασταθεί πλήρως η όραση. Αλλά αυτά τα περιορισμένα οπτικά σήματα θα μπορούσαν να παρέχουν ένα οπτικό βοήθημα για την καθημερινή ζωή.