Με μια προσέγγιση για ένα είδος οπτικής πρόθεσης προσαρμοσμένης στην όχι και τόσο διαισθητική ανατομία του αμφιβληστροειδούς, ερευνητές από τη Βιέννη και το Λιντς παρουσιάζουν στο επιστημονικό περιοδικό "Advanced Functional Materials" τα εξής:

Η ομάδα έδειξε ότι με μια λεπτή, εύκαμπτη φωτοβολταϊκή μεμβράνη, η οποία αντιδρά στο υπέρυθρο φως, μπορεί να διεγείρει το πολύπλοκο δίκτυο νεύρων του αμφιβληστροειδούς, παρόλο που βρίσκεται ουσιαστικά στη λάθος πλευρά της δομής. Αυτό θα μπορούσε να προσφέρει νέες επιλογές για άτομα με προβλήματα όρασης.

Σε ορισμένα άτομα, τα κύτταρα που καταγράφουν το φως που εισέρχεται στο μάτι και μεταδίδουν αυτές τις πληροφορίες ως νευρικά ερεθίσματα στις δομές που βρίσκονται πίσω από αυτό, είναι κατεστραμμένα.

Αυτά τα άτομα έχουν προβλήματα όρασης, παρόλο που τα νευρικά κύτταρα που επεξεργάζονται και μεταδίδουν τα φωτεινά σήματα στον εγκέφαλο είναι στην πραγματικότητα άθικτα.

Σε τέτοιες περιπτώσεις, θα μπορούσαν να επιτευχθούν μεγάλες βελτιώσεις με τη χρήση οπτικών προθέσεων. Για το σκοπό αυτό, χρειάζονται υλικά που αντιδρούν καλά στο φως, δεν προκαλούν βλάβη στο σώμα και μπορούν να συνδεθούν με τα υπάρχοντα νευρικά κύτταρα - δηλαδή, υλικά που είναι "βιοσυμβατά", όπως το εκφράζουν οι επιστήμονες.

Ένα πρόβλημα σε αυτό το πλαίσιο είναι επίσης η κάπως περίεργη δομή του αμφιβληστροειδούς (Retina): Εδώ βρίσκονται οι φωτοϋποδοχείς - τα "ραβδία" και τα "κωνία" - πίσω από τα νευρικά κύτταρα (νευρώνες) που μεταδίδουν τα σήματα στον εγκέφαλο. Το φως πρέπει λοιπόν να περάσει από αυτά τα γαγγλιακά κύτταρα και τoυς υποκείμενους νευρώνες για να καταγραφεί.

Στη συνέχεια, το σήμα των νευρικών κυττάρων μεταδίδεται μέσω ενός νευρωνικού δικτύου προς τα εμπρός στα γαγγλιακά κύτταρα και περαιτέρω στον εγκέφαλο.

Οι προσπάθειες τεχνικής αντικατάστασης των μη λειτουργικών υποδοχέων έχουν μέχρι στιγμής επικεντρωθεί κυρίως στα γαγγλιακά κύτταρα. "Αυτό σημαίνει όμως ότι η επεξεργασία του σήματος, η οποία συνήθως λαμβάνει χώρα στο νευρωνικό δίκτυο πίσω από τον αμφιβληστροειδή, δεν αξιοποιείται.

Ως εκ τούτου, με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται μόνο μια παραποιημένη, μη ικανοποιητική οπτική εντύπωση", σύμφωνα με έναν από τους κύριους συγγραφείς της δημοσίευσης, τον Günther Zeck από το Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Ηλεκτρονικής του τεχνικού Πανεπιστημίου της Βιέννης.

Άλλες προσπάθειες εστιάστηκαν στην θέση των υποδοχέων, αλλά χρησιμοποίησαν φωτοδιόδουςμε βάση το πυρίτιο, οι οποίοι είναι σκληροί και επομένως ακατάλληλοι για χρήση σε ζωντανά μάτια.

Οι ερευνητές του τεχνικού Πανεπιστημίου της Βιέννης , καθώς και γιατροί του Πανεπιστημίου του Λιντς, μεταξύ άλλων, τοποθέτησαν σε εργαστηριακές έρευνες τους φωτοβολταϊκούς αισθητήρες κάτω από τον ιστό του αμφιβληστροειδούς ποντικών, ο οποίος δεν είχε σχεδόν καθόλου υποδοχείς, αλλά είχε τις άλλες νευρικές κυτταρικές δομές.

Όταν οι επιστήμονες ακτινοβόλησαν αυτή τη δομή με υπέρυθρο φως, αυτό οδήγησε σε μια μετρήσιμη αντίδραση στα γαγγλιακά κύτταρα, η οποία "προσεγγίζει πολύ τη φυσιολογική συμπεριφορά ενός υγιούς ματιού", όπως αναφέρεται σε μια ανακοίνωση του πρώτου συγγραφέα της μελέτης, Andrea Corna.

Για την τρέχουσα εργασία χρησιμοποιήθηκε υπέρυθρο φως, επειδή βλάπτει λιγότερο τον ιστό από το φως με υψηλότερα ποσοστά μπλε, Κατ' αρχήν, η προσέγγιση θα μπορούσε να επεκταθεί και σε άλλες περιοχές συχνοτήτων. Το επόμενο βήμα θα ήταν να συνδεθούν φωτοβολταϊκές μεμβράνες με αμφιβληστροειδείς που έχουν καλλιεργηθεί από ανθρώπινα βλαστοκύτταρα - σε αυτό το πλαίσιο μιλάμε για "οργανοειδές". Ωστόσο, αυτό είναι ακόμα "μουσική του μέλλοντος", σύμφωνα με τον Zeck.

Αρχικά, αποδείχθηκε ότι η διέγερση των νευρικών κυττάρων με τη χρήση λεπτού, βιοσυμβατού και ασύρματου φωτοβολταϊκού φιλμ λειτουργεί. Αυτά τα υλικά θεωρούνται πολλά υποσχόμενα για την επόμενη γενιά ελάχιστα επεμβατικών προσθετικών αμφιβληστροειδών", σύμφωνα με τη δημοσίευση.

Στην καλύτερη περίπτωση, σε συνεργασία με εταίρους από τον κλινικό τομέα στην Αυστρία και το Πανεπιστήμιο του Λιντς, θα εξεταστούν τα πλεονεκτήματα της προσέγγισης αυτής σε σχέση με τη χρήση φωτοδιόδων πυριτίου. Ο Zeck είναι πεπεισμένος ότι αυτό θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και από εταιρείες του τομέα των νευροπροθέσεων.

Πηγές:
Advanced Functional Materials

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Πόνος: Οι καλύτερες στάσεις ύπνου
Ο βασιλιάς Κάρολος κερδίζει τη μάχη με τον καρκίνο και απευθύνει έκκληση για έγκαιρη διάγνωση
Αυξημένοι υγειονομικοί έλεγχοι ενόψει εορτών - Τι γίνεται με εταιρείες εστίασης που δέχονται παραγγελίες