«Визуальный протез», имплантированный непосредственно в мозг, позволил слепой женщине впервые за 16 лет воспринимать двумерные фигуры и буквы, рассказsвает Sciencealert.

Американские исследователи опубликовали результаты своих экспериментов, которые могут помочь слепым вернуть зрение.

В возрасте 42 лет у Берны Гомес развилась токсическая оптическая невропатия, заболевание, которое быстро разрушило зрительные нервы, соединяющие ее глаза с мозгом. Всего за несколько дней лица двоих детей Гомес и ее мужа погрузились во тьму, а ее карьера преподавателя естественных наук неожиданно окончилась.

В 2018 году, в возрасте 57 лет, Гомес приняла смелое решение. Она вызвалась стать самым первым человеком, которому в зрительную область мозга был имплантирован крошечный электрод с сотней микроигл. Прототип размером не больше монетки, примерно 4 на 4 мм, и его снова достанут через шесть месяцев.

В отличие от имплантатов сетчатки, которые исследуются как средство искусственного использования света для стимуляции нервов, выходящих из сетчатки, это устройство, известное как «протез Морана-Кортивиса», полностью обходит глаз и зрительный нерв и направляется прямо к источнику зрительного восприятия.

После прохождения нейрохирургической операции по имплантации устройства в Испании Гомес в течение шести месяцев должна была ежедневно посещать лабораторию, чтобы пройти 4-часовые тесты и обучение работе с новым протезом. Первые два месяца были в основном потрачены на то, чтобы Гомес научилась различать спонтанные вспышки света, которые она все еще иногда видела, и пятна света, которые были вызваны прямой стимуляцией ее протеза. Как только она смогла это сделать, исследователи начали представлять ей реальные визуальные задачи.

Исследователям было труднее всего научить женщину различать вертикальные линии, но к концу обучения Гомес смогла отличать горизонтальные узоры от вертикальных с точностью до 100 процентов.

Последний месяц эксперимента был использован для того, чтобы выяснить, может ли Гомес «видеть» буквы с помощью своего протеза. Когда одновременно стимулировалось до 16 электродов по разным схемам, Гомес могла надежно идентифицировать некоторые буквы, такие как I, L, C, V и O. Она даже могла отличить прописную букву «О» от строчной.

Схемы стимуляции, необходимые для остальной части алфавита, пока не определены, но результаты показывают, что способ, которым стимулируются нейроны с помощью электродов в мозге, может создавать двумерные изображения.

В последней части эксперимента Гомес носила специальные очки, в которые была встроена миниатюрная видеокамера. Эта камера сканировала объекты перед ней, а затем стимулировала различные комбинации электродов в ее мозге с помощью протеза, создавая тем самым простые визуальные образы.

Очки в конечном счете позволили Гомес различать контрастные границы черных и белых полос на картоне. Она даже могла найти расположение большого белого квадрата в левой или правой половине экрана компьютера. Чем больше Гомес тренировалась, тем лучше она «видела».

Результаты обнадеживают, но они проведены пока только для одного прототипа в течение шести месяцев. Прежде чем этот прототип станет доступным для клинического применения, его необходимо протестировать среди гораздо большего числа пациентов в течение гораздо более длительного времени.

В прошлом году исследователи из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне имплантировали аналогичное устройство в более глубокую часть зрительной коры. Среди пяти участников исследования, трое из которых были зрячими, а двое — слепыми, экспериментаторы обнаружили, что устройство помогает слепым людям отслеживать формы простых букв, таких как W, S и Z.

В случае Гомес не было никаких доказательств того, что устройство вызывает гибель нервной системы, эпилептические припадки или другие негативные побочные эффекты, что является хорошим признаком и предполагает, что микростимуляцию можно безопасно использовать для восстановления функционального зрения, даже среди тех, кто перенес необратимое повреждение сетчатки или зрительных нервов.

«Одна из целей этого исследования — дать слепому человеку больше мобильности», — говорит биоинженер Ричард Норманн из Университета Юты.

«Это может позволить им легко идентифицировать человека, дверные проемы или автомобили. Это могло бы повысить независимость и безопасность. Это то, над чем мы работаем».

Исследование было опубликовано в издании Journal of Clinical Investigation.