اینکه افراد نابینا دوباره بتوانند ببینند به نظر می رسد چیزی شبیه معجزه و یا حتی داستان علمی است. و این همیشه یکی از بزرگترین چالش های دانشمندان بوده است. دیگو قزی ، صاحب صندلی Medtronic در مهندسی مغز و اعصاب (LNE) در دانشکده مهندسی EPFL ، این موضوع را به یک موضوع تحقیقاتی تبدیل کرده است. از سال 2015 ، او و تیمش در حال ساخت یک کاشت شبکیه هستند که با عینک های هوشمند مجهز به دوربین و یک میکرو رایانه کار می کند.
می گوید: “سیستم ما به گونه ای طراحی شده است که به افراد نابینا با استفاده از الکترودهایی برای تحریک سلولهای شبکیه آنها نوعی دید مصنوعی می دهد.
دوربین تعبیه شده در عینک های هوشمند تصاویری را در زمینه بینایی فرد استفاده کننده ضبط می کند و داده ها را به میکرو رایانه ای که در یکی از قطعات نهایی عینک قرار دارد ارسال می کند. میکرو رایانه داده ها را به سیگنال های نوری تبدیل می کند که به الکترودهای ایمپلنت شبکیه منتقل می شوند. سپس الکترودها شبکیه را تحریک می کنند به گونه ای که صاحب عینک نسخه ساده و سیاه و سفید تصویر را می بیند. این نسخه ساده از نقاط نوری تشکیل شده است که هنگام تحریک سلولهای شبکیه ظاهر می شوند. با این حال ، استفاده کنندگان باید یاد بگیرند که بسیاری از نقاط نور را تفسیر کنند تا اشکال و اشیا بیرون را بسازند. دیگو قزی می گوید: “مثل این است که وقتی به آسمان شب به ستاره ها نگاه می کنید – می توانید یاد بگیرید که صورت فلکی خاصی را تشخیص دهید. بیماران نابینا با سیستم ما چیزی مشابه این می بینند.”
در حال حاضر شبیه سازی ها را انجام دهید
تنها نکته قابل توجه این است که این سیستم هنوز روی انسان آزمایش نشده است. تیم تحقیق ابتدا باید از نتایج خود اطمینان حاصل کند. دیگو قزی می گوید: “ما هنوز مجاز به کاشتن دستگاه خود در بیماران انسانی نیستیم ، زیرا اخذ تأیید پزشکی مدت زمان زیادی طول می کشد. اما ما با روشی برای آزمایش آن روبرو شدیم – نوعی کار دور.” به طور دقیق تر ، مهندسان یک برنامه واقعیت مجازی را ایجاد کردند که می تواند آنچه را که بیماران با کاشت می بینند شبیه سازی کند.
از دو پارامتر برای اندازه گیری بینایی استفاده می شود: میدان دید و وضوح. بنابراین مهندسان از همین دو پارامتر برای ارزیابی سیستم خود استفاده کردند. ایمپلنت های شبکیه ای که آنها ساخته اند حاوی 10 هزار و 500 الکترود است که هر کدام برای تولید یک نقطه نور خدمت می کنند. “ما مطمئن نبودیم که این تعداد الکترود زیاد است یا کافی نیست. ما مجبور بودیم فقط تعداد مناسب را پیدا کنیم تا تصویر تولید شده خیلی سخت نشود. نقاط باید به اندازه کافی از یکدیگر فاصله داشته باشند می تواند دو مورد از آنها را نزدیک به یکدیگر متمایز کند ، اما باید به اندازه کافی وجود داشته باشد تا وضوح تصویر کافی را ارائه دهد. ”
مهندسان همچنین باید اطمینان حاصل کنند که هر الکترود می تواند به طور مطمئن یک نقطه نور تولید کند. دیگو قزی توضیح می دهد: “ما می خواستیم اطمینان حاصل کنیم که دو الکترود قسمت مشابهی از شبکیه را تحریک نمی کنند. بنابراین ما آزمایشات الکتروفیزیولوژیکی را انجام دادیم که شامل ثبت فعالیت سلولهای گانگلیونی شبکیه بود. و نتایج تایید کرد که هر الکترود در واقع یک قسمت مختلف شبکیه. ”
گام بعدی این بود که بررسی کنید آیا 10،500 نقطه نوری وضوح کافی دارند یا نه – و این همان جایی است که برنامه واقعیت مجازی وارد شده است. “شبیه سازی های ما نشان داد که تعداد نقاط انتخاب شده و در نتیجه الکترودها به خوبی کار می کند.
مهندسان همچنین آزمایشاتی را با وضوح ثابت اما با زوایای میدان دید متفاوت انجام دادند. دیگو قزی می گوید: “ما از پنج درجه شروع کردیم و میدان را تا 45 درجه باز کردیم. متوجه شدیم که نقطه اشباع 35 درجه است – جسم فراتر از آن نقطه پایدار می ماند”. همه این آزمایشات نشان داد که دیگر لازم نیست ظرفیت سیستم بهبود یابد و برای آزمایشات بالینی آماده است. اما تیم باید کمی بیشتر صبر کند تا فناوری آنها در بیماران واقعی کاشته شود. در حال حاضر ، بازگرداندن بینایی در قلمرو داستان علمی تخیلی باقی مانده است.