Бионические глаза: как ко мне вернулось зрение

Что чувствует человек, вновь прозревший после многих лет слепоты? Корреспондент BBC Future побеседовала с женщиной, которой вернули зрение при помощи сверхсовременного оптического протеза.

Фрэн Фултон 66 лет, последние десять лет она была полностью слепа. Но пару месяцев назад ее жизнь изменилась.

Фултон страдает от пигментного ретинита: при этом заболевании светочувствительные клетки сетчатки постепенно отмирают. Она теряла зрение постепенно, в течение нескольких лет, а последние 10 лет совсем ничего не видела. В конце июля ей имплантировали систему под названием «Аргус-2». Оснащенные камерами очки подключены к электродам, вживленным в ее глазные яблоки, и через них в мозг поступает визуальная информация. С помощью этого устройства она вновь может видеть. Какие же ощущения она при этом испытывает?

«Когда они меня «включили», у меня захватило дух, — говорит Фултон. — Я была ошеломлена и потрясена, мое сердце забилось так быстро, что я даже положила руку на грудь — боялась, что оно выскочит!»

Видеокамеры постоянно совершенствуются, наши знания о зрении углубляются — а вместе с этим оттачиваются технологии восстановления зрения у слепых. Устройства, подобные «Аргусу-2», работают вместо незрячих глаз. Они не могут сравниться со здоровыми глазами и их пока мало (в США эти системы носят всего шесть человек), но специалисты надеются, что со временем такие устройства смогут помочь все большему количеству незрячих людей.

Система «Аргус-2» состоит из трех компонентов: пары очков, преобразователя сигнала и набора электродов. Очки не имеют корректирующих линз — они просто служат держателем для камеры. Камера, в свою очередь, не сложнее той, что стоит в обычном смартфоне. Изображение с камеры передается в преобразователь — его можно носить в кармане или сумочке. С него сигнал поступает на электроды, вживленные в сетчатку пациента. По сути, «Аргус-2» посылает визуальную информацию в обход уничтоженных пигментным ретинитом клеток.

Роберт Гринберг, глава разработавшей эту систему компании Second Sight, поясняет, что человеческий глаз похож на слоеный пирог. В одном из этих слоев находятся светочувствительные элементы, так называемые колбочки и палочки — у зрячих людей они воспринимают свет и трансформируют его в визуальную информацию. У людей с пигментным ретинитом эти клетки мертвы. «В обход этих клеток мы передаем информацию в следующий слой пирога», — упрощает Гринберг.

Для этого «Аргусу-2» нужно преобразовать картинку с камеры в сигналы, которые поступят на вживленные в сетчатку электроды — и при этом так, чтобы мозг смог их расшифровать. На эту тему Гринберг написал диссертацию. По его словам, практика оказалась даже сложнее теории: нужно было разработать технологию вживления электродов в тончайший слой сетчатки внутри глаза.

«Сетчатка не толще папиросной бумаги, — поясняет он. — Очень непросто создать элемент, который можно на ней закрепить, не вызывая повреждений. Это задача куда более сложная, чем разработка алгоритмов».

С точки зрения пациента все выглядит гораздо проще. Хирургическая операция по вживлению электродов занимает несколько часов, и в тот же день можно выписаться — уже с имплантатом в глазу, закрепленным миниатюрным крепежом толщиной с волос. Примерно через неделю, когда все заживет, пациент возвращается, чтобы получить очки, настроить электроды и научиться пользоваться системой. На коробке-преобразователе есть регуляторы, позволяющие настроить яркость, контраст и другие параметры. После этого можно идти домой — с новыми бионическими глазами.

Зрение в пикселях

Что же видят люди, пользующиеся «Аргусом-2»? Разработчик Гринберг говорит, что это составленное из точек изображение похоже на то, как если бы вы смотрели вблизи на электронное табло. В нем есть светлые и темные зоны, из которых мозг формирует в цельную картину.

Носитель устройства, Фрэн Фултон, говорит, что описать видимую ей картину довольно сложно. «Говорят, что ты видишь очертания предметов. Ну в целом да, но это электрические импульсы, и их нужно учиться интерпретировать. Это несложно, но нужно привыкнуть. Вот я и учусь», — рассказывает она.

По ее словам, в первую очередь видна разница между темными и светлыми зонами. Недавно она была на ужине с приятелями. Когда компания выходила из ресторана, Фултон смогла идти за ними, ориентируюсь на светлую рубашку одного из них. «Мне не нужно было прибегать к помощи поводыря, я просто смогла пойти вслед за ними», — говорит она. Другие пациенты отмечают, что особенно хорошо видны с помощью «Аргуса» фейерверки и праздничные огни. «С нетерпением жду возможности сходить на фейерверк. Я их сто лет не видела и с радостью посмотрела бы», — признается Фултон.

Она, как и многие другие реципиенты бионических глаз, ходит на специальные занятия, позволяющие улучшить зрение и приучить мозг лучше распознавать электронные сигналы.

Работа Фултон связана с защитой прав инвалидов. Она говорит, что перемещаться по офису ей стало гораздо проще: «Помню, я в первый раз выходила с работы с моим новым устройством. Я работаю на третьем этаже, там есть три лифта. Я услышала, как один из них пришел — прозвучал звонок, что лифт едет вниз. Я нашла дверь и нормально вошла в нее — не зацепилась ни левым, ни правым плечом, и тросточку мне не нужно было использовать. Каждый день приносит новые радости, и я уж не думала, что моя жизнь так перевернется».

Фултон долгие годы пользовалась тростью, чтобы находить препятствия на пути, но сейчас она куда лучше ориентируется в окружающей среде. «Я теперь могу различать дверные проемы и объекты на улице. Не отличу вазона с цветами от бездомного, просящего милостыню, но точно знаю, что вижу какой-то объект», — говорит она.

Спасительные технологии

Система «Аргус-2», конечно, не идеальна: как минимум она черно-белая. И полной картинки в мозг она не поставляет – ее обладатели, как правило, не могут читать текст, узнавать лица или распознавать объекты. «Я довольно успешно отличаю треугольники от кругов и квадратов», — хвастается Фрэн Фултон.

К тому же, «Аргус-2» может помочь не всем слепым — для успешной работы системе необходима функционирующая сетчатка. Те, кто потерял зрение из-за диабета, глаукомы или инфекции, и те, чья сетчатка повреждена, не смогут пользоваться «Аргусом».

Гринберг говорит, что его компания Second Sight сейчас работает над новым имплантатом, который действует в обход сетчатки — его электроды должны вживляться непосредственно в отвечающие за зрение мозговые доли.

Но для тех, кто годами ничего не видел, очень важно вновь уметь различать даже простейшие очертания и формы. «Я с нетерпением жду встречи с внуками, — говорит Фрэн Фултон. — Их лиц я не разгляжу, но я знаю, что им будет весело просто играть со мной в игру «Бабушка, найди меня» — а я смогу отличить четырехлетнего от семилетнего».

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Источник http://www.bbc.co.uk/russian/science/2014/10/141007_vert_fut_my_bionic_eyes

There are no comments

Add yours

Отменить ответ

Comment

Name

Email

Url

Введите код с картинки (CAPTCHA) *