Τεχνητά μάτια που βλέπουν ... ακούγοντας

ΕΛΠΙΔΑ για χιλιάδες συνανθρώπους μας

με προβλήματα όρασης

Μοιάζει εξωγήινο μέχρι εξωπραγματικό αλλά ήδη από το 2005 η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA), έχοντας εμπνευστεί από τον τυφλό μηχανικό τού «Star Trek: The Next Generation», το έβαλε σκοπό να δώσει ελπίδα να ξαναδούν άνθρωποι με σοβαρά προβλήματα όρασης και σήμερα βρίσκεται στη βάση του πειραματισμού πάνω στην ανάπτυξη των οπτικών νεύρων.

Οι επιστήμονες λένε ότι κάτι τέτοιο είναι εφικτό, αν αναιρεθεί η εντολή που μπλοκάρει την ανάπτυξη αυτή και Αμερικανοί ερευνητές υποστηρίζουν ότι έχουν ήδη βρει τον σωστό δρόμο. Για την ώρα, φυσικά, μέσα στο εργαστήριο.

Την ίδια ώρα η βιο-μηχανική στη Βρετανία δουλεύει πάνω στην ιδέα να ξαναδώσει τη δυνατότητα σε τυφλούς να δουν με τη βοήθεια των ήχων. Δοκιμάζουν, δηλαδή, να αντιγράψουν ένα σύστημα ανάλογο με το «σόναρ» των νυχτερίδων και να μεταφέρουν την εφαρμογή του σε ανθρώπους.

Η διαδικασία μοιάζει κατανοητή: ένας υπολογιστής μετατρέπει τα αντικείμενα... σε ήχους και τα αντίστοιχα ερεθίσματα μεταδίδονται σε μικροτσίπ τοποθετημένα στον φλοιό του εγκεφάλου που προσλαμβάνει και αναγνωρίζει τους διάφορους ήχους (βρεγματικός φλοιός), επιτρέποντας τελικά μια μορφή «ηχητικής όρασης» ας πούμε, χωρίς βέβαια τίποτα να είναι «ορατό» με τον συμβατικό τρόπο.

Μικροτσίπ στο λοβό

Όπως αναφέρει δημοσίευμα της ιταλικής εφημερίδας «Corriere della Sera», η πραγματική καινοτομία όσον αφορά την έρευνα στον συγκεκριμένο χώρο έχει να κάνει κυρίως με την προσπάθεια ανάπτυξης ενός βιονικού ματιού.

Στην περίπτωση αυτή μικροτσίπ τοποθετούνται στην περιοχή του ινιακού λοβού του εγκεφάλου και εκεί φτάνουν τα ερεθίσματα από ειδικά γυαλιά.

Κάθε εικόνα αποδομείται και αναλύεται σε χιλιάδες ηλεκτρικά ερεθίσματα, τα οποία, όταν επανασυσταθούν, από τα βιοτσίπ δίνουν εικόνες σε εγκεφαλικό επίπεδο.

Για την ώρα το βασικό πρόβλημα εφαρμογής της μεθόδου είναι τεχνικού χαρακτήρα, αφού θα απαιτούνταν εκατομμύρια μικρο-αισθητήρες για την αναπαραγωγή μιας εικόνας που θα βρίσκεται σχετικά κοντά στην πραγματική.

Δυστυχώς όμως για την ώρα και τουλάχιστον στο επίπεδο αυτό η τεχνολογία δεν βρίσκεται σε επίπεδο να μιμηθεί τη φύση.

Η πιο ρεαλιστική και πολλά υποσχόμενη μέθοδος φαίνεται να είναι εκείνη που ανέπτυξαν ερευνητές του Παιδιατρικού Νοσοκομείου της Βοστόνης, η οποία δίνει πραγματικά ελπίδες σε άτομα με μερική ή και ολική τύφλωση.

Η μελέτη εν πλήρει εκτάσει παρουσιάστηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Science» και περιγράφει πώς ομάδα ερευνητών στη Βοστόνη κατάφερε να αναπλάσει το οπτικό νεύρο σε ποντίκια στο εργαστήριο μέσω μιας τεχνικής που έβρισκε ήδη εφαρμογή στον νωτιαίο μυελό.

Οι βλάβες στο οπτικό νεύρο αποκαθίστανται

μέσα σε λίγες εβδομάδες.

Για την ώρα, φυσικά, στα ποντίκια. Ουσιαστικά αυτό που κατάφεραν να κάνουν οι επιστήμονες ήταν να αναστείλουν τη δράση μιας πρωτεΐνης, η οποία μπλοκάρει την ανάπτυξη του οπτικού νεύρου.

Μόλις δύο εβδομάδες μετά την εφαρμογή της μεθόδου στα ποντίκια, στα μισά από τα νεύρα του ματιού τους αποκαταστάθηκε η λειτουργία.
Η τεχνική αυτή ουσιαστικά απενεργοποιεί δύο γονίδια, τα Pten και Tsc1, τα οποία και ευθύνονται για τον σχηματισμό μιας πρωτεΐνης που μπλοκάρει με τη σειρά της την ανάπλαση των νεύρων.

Οι επιστήμονες εμφανίζονται ιδιαιτέρως αισιόδοξοι για το ότι κάποια στιγμή θα επιτύχουν την ανάπτυξη φαρμάκων που θα καταφέρνουν αυτήν ακριβώς την «απενεργοποίηση».

Ηχος και εικόνα

Αντίθετα, η συσκευή που μετατρέπει τις εικόνες σε ήχους έχει ήδη τελειοποιηθεί στο τμήμα βιο-πληροφορικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης στη Βρετανία.

Ουσιαστικά το σύστημα αυτό μαθαίνει σε ανθρώπους με σοβαρά προβλήματα όρασης ή και τύφλωση να συνδυάζουν μια σειρά από ήχους με διαφορετικά σχήματα.

Μάλιστα οι εθελοντές, που πήραν μέρος στο πείραμα έφτασαν σε σημείο να αναγνωρίζουν τα αντικείμενα που βρίσκονταν μπροστά τους, χρησιμοποιώντας ουσιαστικά το τμήμα του εγκεφάλου τους που αναγνωρίζει τους ήχους και συνδυάζοντας στη συνέχεια αυτούς με τις αντίστοιχες εικόνες.

Το πρόβλημα στην περίπτωση αυτή είναι μόνο ότι το σύστημα είναι αποτελεσματικό σε άτομα που έβλεπαν στο παρελθόν.

Στην αγορά όμως ετοιμάζεται να μπει

και το «βιονικό μάτι» Argus ΙΙ.

Πρόκειται για μία ακόμη ελπιδοφόρα εφαρμογή που έχει ήδη δοκιμαστεί σε δεκάδες ασθενείς και, όπως εξηγεί στην ιταλική εφημερίδα, ο Mark Humanyun του Πανεπιστημίου της Νότιας Καρολίνας, «πρόκειται για μια συσκευή που μετατρέπει εικόνες που έχουν προσληφθεί από μια βιντεοκάμερα σε ηλεκτρικά ερεθίσματα τα οποία και κατά κάποιον τρόπο "υποχρεώνουν" ένα μάτι που δεν βλέπει να τα δεχτεί και να τα αποκωδικοποιήσει οπτικά, δηλαδή να τα δει!»

Αν κάποτε ή και στις μέρες μας η αποκατάσταση της όρασης σε άτομα που αντιμετωπίζουν σοβαρότατα προβλήματα έμοιαζε με θαύμα, ίσως στο μέλλον να είναι μια νέα βάση απ' όπου και θα ξεκινά η έρευνα για μεγαλύτερες υπερβάσεις.