Sztuczny wzrok. Cz. 2

Najbardziej obiecujące kierunki badań i eksperymentów w zakresie protezowania wzroku to:

  1. Implanty do kory wzrokowej

Trwają badania na stworzeniem sprzętu do rehabilitacji wzrokowej obejmującej mikrostymulację elektryczną kory wzrokowej, ciała kolankowatego bocznego, nerwu wzrokowego i siatkówki. Ma ona na celu wygenerowanie impulsu świetlnego lub złudnych wrażeń świetlnych czyli zjawiska elektrycznie indukowanego poczucia światła. Od wielu lat trwają badania nad możliwością wszczepiania elektrod nad wzrokowym płatem potylicznym, ale działania takie są obarczone wysokim ryzykiem licznych powikłań związanych nie tylko z samym zabiegiem chirurgicznym w obrębie centralnego układu nerwowego, ale również z obecnością elektrod. Proteza korowa może pomostować uszkodzoną ścieżkę wzrokową, jednakże organizacja obszaru widzenia w korze jest bardzo złożona, z czego może wynikać ograniczona rozdzielczość przestrzenna.

  1. Implanty siatkówkowe

Ze względu na trudności i ograniczenia wszczepiania implantów do kory wzrokowej, podejmowane są próby protezowania siatkówki uszkodzonej w wyniku jej chorób degeneracyjnych, takich jak zwyrodnienie barwnikowe siatkówki, w którym dochodzi do uszkodzenia fotoreceptorów.

Implanty te są bezpośrednim zamiennikiem fotoreceptorów z utraconą funkcją. Przetwarzają one impulsy wzrokowe do impulsów elektrycznych. Specjalnie skonstruowany stymulator chipowy otrzymuje informacje z kamery umocowanej na okularach. Implant odkodowuje informacje z kamery i następnie stymuluje pozostałe komórki receptorowe i zwojowe. Są próby wszczepiania implantów do kieszonki twardówki do przestrzeni podsiatkówkowej w pobliże przetrwałych komórek dwubiegunowych. Pozwalają ona na uzyskanie poczucia światła, a w niektórych przypadkach ostrość wzroku może się poprawić na tyle, że możliwe jest wykonywanie podstawowych, codziennych czynności. Istnieją doniesienia, że implanty te mogą mieć działanie neuroprotekcyjne na fotoreceptory. Niestety istnieją pewne ograniczenia protez podsiatkówkowych wynikające z nadmiernej produkcji ciepła mogącego spowodować zmiany degeneracyjne w otaczającej siatkówce i lokalny stan zapalny w miejscu implantu. Same implanty po pewnym czasie mogą ulec korozji, co więcej, nie ma obecnie dostępnych metod nieinwazyjnych pozwalających na uzyskanie komórek wzrokowych potrzebnych do stworzenia skutecznie działającego implantu. Z tego względu możliwe, że większe zastosowanie mogłyby znaleźć protezy nasiatkówkowe stymulujące bezpośrednio komórki zwojowe. Sygnał z takiego przetwornika przechodzi bezpośrednio do nerwu wzrokowego a następnie do mózgu. System taki wymaga jednak dodatkowego przetwarzania i dodatkowego układu optycznego. Możliwa jest też stymulacja dodatkowa komórek dwubiegunowych i komórek zewnętrznej warstwy siatkówki. Także i ta metoda ma zalety i wady. Chociaż bezpośrednie sąsiedztwo szklistki chroni siatkówkę przed nadmiarem wytwarzanego ciepła, to ze względu na mocowanie przetwornika we wnętrzu gałki ocznej może dojść do powikłań w postaci zapalenia wnętrza gałki ocznej lub odwarstwienia siatkówki.

  1. Protezy nerwu wzrokowego

Protezy takie mogą znaleźć zastosowanie w przypadku gdy komórki siatkówki są znacznie uszkodzone i ich dodatkowa stymulacja mogłaby nie dać wystarczającego efektu. Większość badań w tym zakresie było przeprowadzanych na zwierzętach, istnieją tylko pojedyncze doniesienia o próbach na ludziach. Proteza taka składała się z trzech elektrod przyszytych do twardówki oraz przewodów umieszczonych w nerwie wzrokowym. Ten rodzaj protezowania jest możliwy jedynie u pacjentów z prawidłowym nerwem wzrokowym i nie może być stosowany w przypadku ślepoty wynikającej na przykład z późnego stadium jaskry lub innej neuropatii wzrokowej.

  1. Miniaturowy teleskop

Wszczepiany do oka miniaturowy teleskop zapewnia powiększenie obrazu na zdrowej części siatkówki. Drugie oko służy jako podstawa do widzenia obwodowego. Urządzenie takie może być implantowane pacjentom powyżej 75 roku życia ze stabilnym, obustronnym mroczkiem centralnym będącym wynikiem AMD. Proteza stanowi system teleskopowy o stałej ostrości i powiększa obiekty w centralnym polu widzenia. Implant taki jest dość dużym urządzeniem i może mieć negatywny wpływ na gęstość komórek śródbłonka. Utrata komórek śródbłonka może przyczynić się do degeneracji rogówki i zmniejszenia jej przejrzystości. Urządzenie jednak wydaje się dawać pacjentom znaczną korzyść i jego szersze stosowanie powinno być rozważone w praktyce klinicznej.

Podsumowując, jakkolwiek dziedzina protezowania siatkówki, nerwu wzrokowego i kory wzrokowej u osób niewidomych cały czas się rozwija prowadzone są liczne prace badawcze, doświadczalne i kliniczne, to jednak nadal pozostaje ona w dużej mierze w obszarze eksperymentu medycznego. Ze względu na trudności regeneracji komórek nerwowych i ich podatność na uszkodzenie, metody te obarczone są ciągle dużymi trudnościami technicznego ich zastosowania, jak również możliwych powikłań wczesnych i późnych związanych z obecnością implantu. Na możliwość spektakularnej poprawy widzenia osób niewidomych pozwalającej na powrót do normalnego, samodzielnego życia i cieszenia się niewątpliwymi urokami otaczającego nas świata przyjdzie nam chyba jeszcze poczekać.

Barbara Polaczek-Krupa