Изследователи разработиха нов зрителен имплант, включващ електроди с размерите на неврон, съобщава neurosciencenews.com. Тази усъвършенствана технология, проектирана да взаимодейства директно със зрителния кортекс на мозъка, може значително да подобри зрението при слепи хора.
Чрез използването на уникална комбинация от некорозивни материали, имплантът остава стабилен и функционален в тялото на човека за продължителен период. Новият имплант е голяма стъпка към устойчиво възстановяване на зрението.
Иновацията е дело на група изследователи от Технологичния университет Чалмърс в Швеция, Университета на Фрайбург и Холандския институт по невронауки. Предимствата на импланта са свръхмалките електроди с размер на един неврон, което позволява по-висока разделителна способност при електрическата стимулация на мозъка.
Иновативен е и материалът. За импланта се използва полимер с проводящи свойства, който предотвратява корозия. Така се осигурявайки дълготрайност и функционалност на устройството във влажната среда на човешкото тяло.
Първоначалните тестове при мишки показват, че имплантът може ефективно да стимулира зрителното възприятие с минимален ток и да поддържа своята функционалност през целия живот на гризачите.
Често, когато човек е сляп, част от окото е увредено, но зрителната кора в мозъка все още функционира и чака информация. Когато се обмисля устройство за мозъчна стимулация за възстановяване на зрението, трябва да има хиляди електроди, влизащи в импланта, за да се създаде достатъчно информация за околната среда.
Чрез изпращане на електрически импулси към зрителната кора на мозъка може да се създаде изображение, като всеки електрод представлява един пиксел. „Това изображение няма да е реалният свят, тъй като човек с пълно зрение вижда много повече. Изображението, създадено с електрически импулси, би изглеждало като тъмно пространство със светли петна, които ще светят в зависимост от информацията, която се подава.
Колкото повече електроди се поставят в импланта, толкова по-добро ще бъде изображението“, казва проф. Мария Асплунд, която ръководи частта за технологично развитие на проекта и е преподавател по биоелектроника в Технологичния университет Чалмърс в Швеция.
Зрителният имплант може да се опише като „нишка“ с много електроди, поставени в редица един след друг. В дългосрочен план ще трябват няколко нишки с хиляди електроди, като резултатите от настоящото проучване са ключова стъпка към такъв имплант.
Електрически имплант за подобряване на зрението при хора със слепота не е нова концепция. Технологията за имплантиране, която се проучва при хора, е от 90-те години на миналия век. Но при нея няколко фактора трябвало да бъдат подобрени, например големият размер и прекалено твърдият материал на импланта, заради който оставаха белези в мозъка; а също и направата от материали, които корозират с времето.
Създавайки наистина малък електрод с размерите на един неврон, изследователите имат потенциалната възможност да монтират много електроди върху един имплант и да изградят по-детайлно изображение за потребителя.
Електрическият имплант, който проф. Асплунд и нейният екип са създали, е с размери от 40 микрометра дължина и 10 микрометра широчина, като металните части са с дебелина само няколкостотин нанометра. И тъй като има толкова малко метал в супермалкия зрителен електрод, той изобщо не може да си „позволи“ да корозира, в противен случай ще спре да работи.
В миналото този проблем не беше възможно да се реши. Но сега изследователският екип е създал уникална комбинация от материали, наслоени заедно, които не корозират. Това включва проводящ полимер за преобразуване на електрическата стимулация, необходима за работата на импланта, към електрически реакции в невроните.
Полимерът образува защитен слой върху метала и прави електрода много по-устойчив на корозия, по същество защитен слой от пластмаса, покриващ метала.
„Следващата стъпка ще бъде създаването на имплант, който може да има 1000 електроди“, казва проф. Асплунд. Това в момента се разработва от по-голям екип учени по текущия проект на Европейския съюз Neuraviper.
