پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

برنا گومز 58 ساله در 16 سال گذشته پس از ابتلا به نوروپاتی سمی بینایی کاملاً نابینا بوده است، وضعیتی که به سرعت اعصاب بینایی متصل کننده چشم ها را به مغز از بین می برد. گومز می‌گوید در عرض چند روز بینایی و هرگونه درک نور را از دست داد. اما در اواخر سال 2018، تنها یک خط سفید "روی بوم نیمه شب ذهن او ظاهر شد" که از طریق یک پروتز تازه اختراع شده که به سختی در مغز او نصب شده بود، ممکن شد.

ریز ارایه الکترود کوچک (بزرگتر از یک پنی) که توسط ریچارد نورمن از مرکز چشم جان آ. موران در دانشگاه یوتا اختراع شد، با هدف تحریک و ثبت فعالیت نورون‌های واقع در قشر بینایی گومز کاشته شد.

تیم محققان به سرپرستی نورمن و ادواردو فرناندز از دانشگاه میگل هرناندز اسپانیا نوشت: «رویای دیرینه دانشمندان این است که اطلاعات را مستقیماً به قشر بینایی افراد نابینا منتقل کنند و در نتیجه یک شکل ابتدایی بینایی را بازیابی کنند». با این حال، هنوز هیچ پروتز بینایی قشر بالینی موجود وجود ندارد.

این ایده بازیابی مصنوعی بینایی از طریق تحریک الکتریکی مستقیم قشر بینایی موضوع مطالعه از دهه 1960 بوده است. با این حال، به گفته محققان، در آزمایش‌های اولیه، تعریف مصنوعی یا ادراک بصری دشوار بود که تشخیص شکل را غیرممکن می‌کرد.

مطالعه کنونی 30 سال در حال انجام بوده و برای رسیدن به این نقطه به تلاش‌های پرزحمت نورمن و فرناندز نیاز بوده است. نورمن گفت: «زمانی که ما این پروژه را آغاز کردیم، هیچ کس در این زمینه کاری انجام نمی داد و ما به اطلاعات اولیه زیادی نیاز داشتیم.

پس از توسعه دستگاه مصنوعی به نام آرایه الکترود یوتا (UEA)، در دهه 1990، نورمن بیش از 100 مقاله منتشر کرد که پایه و اساس توسعه یک دستگاه اثرگذاری است که می تواند دید مصنوعی را تقویت کند.

از طریق عینک های مجهز به دوربین فیلمبرداری مینیاتوری، داده های بصری به ریزآرایه در مغز گومز منتقل می شود، جایی که نورون ها را تحریک می کند.

در طی دو ماه، گومز باید یاد می‌گرفت که بین تصاویر خود به خود و آنهایی که از طریق تحریک الکتریکی تولید می‌شوند، تمایز قائل شود. این آزمایش‌ها به تعیین مقدار جریان الکتریکی که می‌توان به طور ایمن برای تولیدتصاویر استفاده کرد کمک کرد و زیست‌سازگاری پروتز را تأیید کرد.

فرناندز گفت، در حالی که هدف اولیه ارزیابی ایمنی بود، تیم امیدوار بود که پروتز آنها تصاویر ویدئویی را به الگوهایی تبدیل کند که گومز بتواند درک کند. پس از شش ماه آزمایش، سرانجام گومز فریاد زد: "من می توانم چیزی ببینم!" این آزمایش برای شناسایی مرزهای یک خط کشیده شده روی یک تابلوی پوستر در آزمایشگاه بود.

گومز در نهایت توانست اشکال دیگر و حروف ساده را شناسایی کند. این تیم همچنین یک بازی ویدیویی برای کمک به تمرین او ابداع کرد که در آن او دایره ای را در پیچ و خم سیاه و سفید طی می کرد.

نورمن و فرناندز به لطف کمک های او، گومز را به عنوان یکی از نویسندگان این مطالعه تبدیل کردند. او گفت: "من می دانم که کور هستم، که همیشه نابینا خواهم بود." اما احساس می‌کردم می‌توانم کاری برای کمک به مردم در آینده انجام دهم. من هنوز این احساس را دارم.»

اگرچه تنها یک ایمپلنت در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت، نورمن نشان داد که بین هفت تا ده دستگاه را می توان در قشر بینایی قرار داد تا تصاویر دقیق تری در آینده تولید کند.

Ref:https://www.advancedsciencenews.com/brain-implant-helps-a-blind-woman-see-simple-shapes-for-the-first-time