Революційний апарат для зорової кори, розроблений дослідниками із Monash University, який одного дня зможе допомогти сліпим людям відновити зір, зараз готується до першого в світі клінічного випробування на людях у Мельбурні.
Завдяки проекту Monash University’s Cortical Frontiers, дослідникам вдалось розробити мініатюризовані, бездротові електронні імплантати, які розміщуються на поверхні мозку та надають можливість відновити зір. Додатково, в ході подальших досліджень, виявилось, що ця технологія має перспективність для використання у пацієнтів із невиліковними неврологічними станами, такими як параліч кінцівок.
У багатьох клінічно незрячих людей пошкоджені саме зорові нерви. І ці пошкодження запобігають передачі сигналів від сітківки в мозкові центри зору. Біонічна система зору Gennaris може обійти ці пошкодження, завдяки чому можна лікувати багато захворювань, які на даний момент є невиліковними. Технологія Gennaris є дітищем Monash Vision Group (MVG).
Система складається із персонально зробленого головного убору із камерою та бездротовим передавачем, зоровим процесором та програмним забезпеченням. Також до набору входить набір із 9х9 мм пластин, які імплантуються у мозок. Візуальна сцена, яка фіксується камерою на головному уборі, буде надсилатись у зоровий процесор, розмірами приблизно зі смартфон, де вона буде оброблена для екстракції найбільш корисної інформації. А от оброблені дані будуть передаватись бездротовим шляхом до складної схеми всередині кожної імплантованої пластини, яка перетворить їх у патерн електричних імпульсів, які стимулюватимуть мозок через мікроелектроди, товщиною із волосинку.
Дизайн Gennaris
Будучи вже 10 років у розробці, цей проект має потенціал стимулювати ріст виробництва систем мозкових імплантатів в Австралії. За додаткового фінансування, ця технологія, яка змінюватиме життя, буде виготовлятись в Мельбурні для глобального поширення.
“Кортикальні зорові протези мають мету відновити зорове сприйняття тим, хто втратив зір, подаючи електричну стимуляцію зоровій корі – області мозку, яка отримує, інтегрує та обробляє зорову інформацію, – каже професор Lowery із University’s Department of Electrical and Computer Systems Engineering, – Наша розробка створює візуальний патерн із комбінації 172 світлових крапок (фосфенів), який надає людині інформацію для орієнтування в приміщеннях та на відкритому повітрі, а також допомагає розпізнавати наявність людей та предметів навколо них”.
Проект “Cortical Frontiers: Commercializing brain-machine interfaces”, який очолює Dr. Lewis, отримав більше ніж 1 мільйон доларів для вдосконалення технології та розробки детального плану подальших інвестицій за програмами Federal Government’s Medical Research Future Fund (MRFF) Frontier Health та Medical Research Program, анонсованими міністром охорони здоров’я Hon Greg Hunt в червні 2019 року.
Другий етап фінансування MRFF, який має відбутися пізніше цього року, підтримає один або два найкращих проекти шляхом фінансування мільйонами доларів протягом наступних п’яти років. “У разі успіху, команда MVG намагатиметься створити нове комерційне підприємство, орієнтоване на повернення зору людям із невиліковною сліпотою та повернення мобільності до рук людям, паралізованим квадроплегією, що змінить догляд за їх здоров’ям”, – сказав Dr. Lewis.
“Комерціалізація технології біонічного зору також добре поєднується з нашими планами подальшого вивчення додатків, які не стосуватимуться зору та ушкоджень спинного мозку, таких які пом’якшать епілепсію та депресію, контролюватимуть протези за допомогою мозку, та відновлюватимуть інші життєві функції. Це узгоджується із нашими можливостями у нейробіоніці в Monash University тому наявність залученого партнера з індустрії для співпраці буде надзвичайно цінною”, – сказав Dr. Wong із Monash Biomedicine Discovery Institute.
Професор Marcello Rosa зазначив, що, окрім покращення охорони здоров’я та відновлення зору сліпим людям, комерційний успіх може спричинити створення нових можливостей для експорту, висококваліфікованого виробництва та економічний ріст Австралії. “За додаткового фінансування ми зможемо виготовляти ці імплантати кори головного мозку тут, в Австралії, у масштабі, необхідному для прогресу у випробуваннях на людях”, – зазначив професор Rosa.
Такі слова пояснюються нещодавнім успішним випробуванням на вівцях, результати якого були опубліковані в міжнародному Journal of Neural Engineering у липні. Ця робота є одним із перших у світі довготривалих випробувань повністю імплантованого кортикального зорового протезу.
У доклінічних дослідженнях було імплантовано 10 масивів (7 активних і 3 пасивних) за допомогою спеціальної системи введення. Стимуляція здійснювалась через сім активних пристроїв протягом дев’яти місяців. В сумі було проведено більше 2700 годин стимуляції без будь-яких помітних несприятливих наслідків для здоров’я.
“Результати дослідження вказують на те, що довготривала стимуляція за допомогою бездротових масивів можлива без широкого пошкодження тканин, видимих змін поведінки або судом, спричинених стимуляцією”, – сказав головний автор дослідження професор Rosenfeld.
Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 16 вересня 2020 року.
