Kοντά στο βιονικό μάτι

H εμφύτευση ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο είναι μία από τις μεθόδους που

δοκιμάζονται πειραματικά σε όσους παρουσιάζουν βλάβη στα φωτοευαίσθητα μόρια

του αμφιβληστροειδούς. Στόχος των ειδικών είναι να κατασκευάσουν μηχανισμό με

1.024 ηλεκτρόδια, που θα επιτρέπει στον ασθενή να διαβάζει μεγάλα γράμματα και

νούμερα και να αναγνωρίζει πρόσωπα.

H Κόνι Σούμαν περνούσε ώρες με το μάτι κολλημένο στο μικροσκόπιο λόγω της

εργασίας της σε νοσοκομειακό εργαστήριο. Μπορεί να μην έδινε στην όρασή της

ιδιαίτερη σημασία, αλλά ήταν το σημαντικότερό της όπλο.

Αλλά μία μέρα πρόσεξε ότι δεν έβλεπε με την άκρη του ματιού της. Ο γιατρός

διαπίστωσε βλάβη στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Οι εξετάσεις έδειξαν ότι θα

έχανε σταδιακά την όρασή της λόγω μίας κληρονομικής ασθένειας, στην οποία τα

φωτοευαίσθητα μόρια του αμφιβληστροειδούς εκφυλίζονται. Τα μόρια αυτά

μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία μεταδίδονται στον εγκέφαλο

και σχηματίζονται οι εικόνες.

H ανίατη αυτή ασθένεια ονομάζεται μελαγχρωστική αμφιμβληστροειδοπάθεια.

Στατιστικά, έχει καταγραφεί μία περίπτωση ανά 4.000 ανθρώπους. Τα συμπτώματα

αρχίζουν να εκδηλώνονται στα πρώτα χρόνια της ενηλικίωσης και αργότερα ο

ασθενής τυφλώνεται.

Το πείραμα. Δεκαπέντε χρόνια ύστερα από την ημέρα που η Κόνι έχασε

τελείως την όρασή της, συμμετείχε εθελοντικά σε ένα πείραμα του Πανεπιστημίου

του Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες. Σύμφωνα με το περιοδικό «New Yorker»,

αυτό είναι ένα από τα ιδρύματα όπου ετοιμάζεται το βιονικό μάτι. Εκεί, οι

επιστήμονες έχουν κατασκευάσει ένα μηχανισμό για να επαναφέρει μέρος της

χαμένης όρασης όσων πάσχουν από την ασθένεια.

Οι γιατροί εμφύτευσαν στο δεξί μάτι της Κόνι έναν τεχνητό αμφιβληστροειδή

χιτώνα, ένα εύκαμπτο λεπτό τετράγωνο πλέγμα ηλεκτροδίων. Τα καλώδια που

συνδέονται με τα ηλεκτρόδια θάφτηκαν κάτω από το δέρμα κοντά στο μάτι. Και

συνδέονται με έναν μαγνητικό δίσκο που έχει εμφυτευτεί στο κρανίο πάνω από το

δεξί αυτί. Αγγίζοντας το δέρμα της, αισθάνεται ένα μικρό εξόγκωμα στο μέγεθος

του κουμπιού.

H κάμερα «βλέπει». Ο μηχανισμός ολοκληρώνεται με μία μικροσκοπική

κάμερα, η οποία βρίσκεται πάνω σε ένα ζευγάρι φουτουριστικά γυαλιά. H κάμερα

συνδέεται με έναν υπολογιστή στο μέγεθος πορτοφολιού. Το κομπιούτερ, με τη

σειρά του, συνδέεται με έναν σπειροειδή έλικα, ο οποίος στηρίζεται στο πάνω

μέρος του αυτιού.

Όσοι ασθενείς έχουν εμφυτεύσει τον μηχανισμό, δοκιμάζουν στο εργαστήριο την

αποτελεσματικότητά του. H Κόνι φορά τα γυαλιά. H κάμερα «βλέπει» το φως στο

δωμάτιο και το μεταδίδει στον έλικα με τη βοήθεια ηλεκτρικών σημάτων που

διαχειρίστηκε ο υπολογιστής. Όταν τα σήματα φτάνουν στον έλικα, αποστέλλονται

με τη μορφή ραδιοκυμάτων στον μαγνητικό δίσκο και διεγείρουν το πλέγμα

ηλεκτροδίων στον αμφιβληστροειδή της Κόνι. Από εκεί, το ρεύμα περνά μέσα από

το οπτικό νεύρο και φτάνει στον εγκέφαλο. Στο κανονικό μάτι, τα κύτταρα του

οπτικού νεύρου δίνουν το σήμα στον εγκέφαλο ακολουθώντας μία φυσιολογική

διαδικασία. Όμως, στην περίπτωση της ασθενούς, αυτή η λειτουργία ελέγχεται από

τον υπολογιστή.

Ποιους βοηθά. Επικεφαλής των πειραμάτων στο Πανεπιστήμιο είναι οι Μαρκ

Χιουμάγιουν και Γιουτζίν ντε Χουάν. H δουλειά τους, που συνεχίζεται τα

τελευταία χρόνια, έχει λάβει μεγάλη δημοσιότητα στην Αμερική. Αλλά μερικές

οργανώσεις, οι οποίες στηρίζουν την έρευνα για την απώλεια όρασης, προτείνουν

να χαμηλώσουν οι τόνοι, καθώς ο μηχανισμός μπορεί να βοηθήσει μόνο όσους

παρουσιάζουν βλάβη στα φωτοευαίσθητα μόρια του αμφιβληστροειδούς.

Ο Εθνικός Οργανισμός Φαρμάκων των ΗΠΑ έχει εγκρίνει τη χρήση του μηχανισμού

εκτός εργαστηρίου, αλλά το Πανεπιστήμιο δεν έχει δώσει ακόμα τη δική του

έγκριση. Έτσι, η Κόνι αφήνει στο εργαστήριο τον έλικα και τα γυαλιά, παρ’ όλο

που ανυπομονεί να τα δοκιμάσει στο σπίτι της. Αυτός ο μηχανισμός έχει μόνο 16

ηλεκτρόδια. Στόχος των ειδικών είναι να κατασκευάσουν μηχανισμό με 1.024

ηλεκτρόδια, που θα επιτρέπει στον ασθενή να διαβάζει μεγάλα γράμματα και

νούμερα και να αναγνωρίζει πρόσωπα. «Μπορούμε να φτιάξουμε ένα πλέγμα σαν κι

αυτό, μπορούμε να βάλουμε ακόμα και ένα εκατομμύριο ηλεκτρόδια. Δεν είναι αυτό

το πρόβλημα», εξηγεί ο ντε Χουάν. «Το πρόβλημα είναι να ταιριάξουμε τα

ηλεκτρόδια με το κύκλωμα του εγκεφάλου τού κάθε ασθενούς».

Επανεκπαίδευση. Το μόνο σίγουρο είναι ότι κανένας τυφλός δεν πρόκειται

να φορέσει αυτόν τον μηχανισμό και να αρχίσει να βλέπει ξανά όπως πριν. «Δεν

είναι αυτή η πραγματικότητα», προσθέτει ο Χιουμάγιουν. «Πρέπει να

εκπαιδεύσουμε από την αρχή τον εγκέφαλο να κατανοεί τον χρόνο και τον χώρο και

να επεξεργάζεται εικόνες σε χαμηλότερη ανάλυση, καθώς δεν φτάνουν σε αυτόν

λεπτομέρειες όπως παλιά. Είναι απλώς θέμα χρόνου να κατασκευάσουμε το πλέγμα

με τα 1.024 ηλεκτρόδια. Έχουμε να κάνουμε μόνο με ένα μηχανικό πρόβλημα και

όχι με τη δημιουργία μιας χρονομηχανής».

Με τσιπάκι-τρίχα μπορεί το μάτι να ξαναδεί

Βιονικό μάτι ετοιμάζουν και έξω από το Σικάγο ο οφθαλμίατρος Άλαν Τσάου

και ο ηλεκτρολόγος μηχανολόγος Βίνσεντ Τσάου. Και οι δύο πιστεύουν ότι το μάτι

μπορεί να ξαναδεί χρησιμοποιώντας τα υγιή κύτταρα που έχουν απομείνει χωρίς να

χρειαστεί να προσομοιώσει τη διαδικασία ένας υπολογιστής.

Στην εταιρεία τους, Optobionics, αναπτύσσουν ένα ασύρματο τσιπάκι. Αυτό

διαθέτει φωτοηλεκτρικά κύτταρα, τα οποία λένε ότι μπορούν να μετατρέψουν το

φως που διαπερνά το μάτι σε ηλεκτρικά σήματα στον αμφιβληστροειδή. Το τσιπάκι,

που επισυνάπτεται στον αμφιβληστροειδή, έχει διάμετρο δύο χιλιοστά και πάχος

μικρότερο μίας ανθρώπινης τρίχας. H επιφάνειά του καλύπτεται από 5.000

μικροσκοπικά ηλιακά κύτταρα που ονομάζονται μικροφωτοδίοδοι. «Κανείς δεν ξέρει

ακόμα πώς ακριβώς να αντιγράψει πιστά το ψηφιακό σήμα από τον αμφιβληστροειδή

στο οπτικό νεύρο, οπότε προτιμούμε να βασιστούμε στα κύτταρα που λειτουργούν

ακόμα», εξηγεί ο Άλαν Τσάου.

H πρώτη εμφύτευση του τσιπ έγινε τον Ιούνιο του 2000 και από τότε έχει γίνει

σε άλλους εννιά ασθενείς. Οι περισσότεροι δεν έβλεπαν καθόλου. Τα μέχρι τώρα

αποτελέσματα είναι ικανοποιητικά. Οι ασθενείς ξεχωρίζουν σχήματα και

διακρίνουν τις πηγές φωτός. Άλλοι ερευνητές, όμως, πιστεύουν ότι η βελτίωση

της όρασής τους οφείλεται περισσότερο σε ψυχολογικούς λόγους.

LINKS:

* http://www.usc.edu/hsc/doheny/

* http://www.optobionics.com/

Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου