Oczy nie są już niezbędne do widzenia. Przełomowy implant mózgowy ICVP
Pomyślnie przeprowadzono trzeci zabieg wszczepienia bezprzewodowego implantu mózgowego o nazwie Intracortical Visual Prosthesis (ICVP) osobie z całkowitą utratą wzroku. Technologia ta omija uszkodzoną siatkówkę oraz nerwy wzrokowe, bezpośrednio stymulując korę wzrokową w celu generowania sztucznego widzenia. Trwające badania kliniczne mają zweryfikować użyteczność systemu w przywracaniu pacjentom zdolności do samodzielnej nawigacji i poprawy orientacji przestrzennej.
- System ICVP to innowacyjna architektura sprzętowa oparta na 34 miniaturowych stymulatorach oraz 544 mikroelektrodach, które są chirurgicznie lokowane bezpośrednio w korze wzrokowej pacjenta
- Rozwiązanie to jest skierowane wyłącznie do pacjentów, u których głębokie uszkodzenie siatkówki lub nerwu wzrokowego wyklucza konwencjonalne metody przywracania wzroku, wymagając jedynie prawidłowo funkcjonującej kory mózgowej
- Wieloetapowy program badawczy koordynuje zespół z Illinois Institute of Technology, natomiast kluczowe badania nad funkcjonalnością i rehabilitacją prowadzi specjalistyczny ośrodek The Chicago Lighthouse
Architektura i mechanizm działania systemu ICVP
Tradycyjne metody leczenia utraty wzroku z reguły opierają się na stymulowaniu oka bądź ocalałych włókien nerwów wzrokowych. W przypadku pacjentów z całkowitą ślepotą drogi te są najczęściej nieodwracalnie zniszczone, co blokuje naturalną transmisję bodźców sensorycznych do mózgu. Intracortical Visual Prosthesis rozwiązuje ten architektoniczny problem układu nerwowego, dostarczając informacje wprost do struktur zlokalizowanych w tylnej części mózgowia, omijając uszkodzone obwody fizjologiczne.
Kluczowym elementem technologii są całkowicie bezprzewodowe stymulatory, które neurochirurdzy implantują bezpośrednio pod powierzchnię czaszki. W trakcie najnowszej operacji zaimplantowano pacjentowi 34 niezależne moduły, co przekłada się na pulę 544 elektrod. Ich fundamentalnym zadaniem pozostaje kierunkowa emisja precyzyjnych impulsów elektrycznych, które aktywują właściwe komórki kory wzrokowej odpowiedzialne za przetwarzanie obrazu.
Aby system działał poprawnie, uczestnik badania wyposażony jest w okulary posiadające zintegrowane kamery cyfrowe. Moduł ten na bieżąco rejestruje otoczenie, dekoduje zebrane dane wizualne i transmituje je falami radiowymi do wnętrza czaszki, gdzie mózg pacjenta interpretuje odbierane sygnały jako uproszczone wzorce świetlne, definiowane w terminologii medycznej jako fosfeny.
- Interweniujemy poprzez ominięcie oka oraz nerwu wzrokowego i docieramy bezpośrednio do obszaru mózgu zwanego korą wzrokową, precyzuje założenia działania urządzenia Philip R. Troyk z Illinois Institute of Technology.
Zabieg chirurgiczny i weryfikacja założeń badawczych
Prezentowana technologia stanowi wynik ścisłej współpracy pomiędzy wyspecjalizowanymi instytucjami badawczymi. Zespół pod kierownictwem naukowców z Illinois Institute of Technology odpowiada za rozwój platformy inżynieryjnej oraz produkcję sprzętu, z kolei procedury zabiegowe wdrażane są przez oddział neurochirurgii klinicznej Rush University Medical Center. Podział kompetencji minimalizuje ryzyko błędów operacyjnych i pozwala na pełną kontrolę nad procesem implantacji.
Pomyślne zoperowanie trzeciego uczestnika testów klinicznych ostatecznie potwierdza stabilność zaprojektowanego interfejsu. Eliminacja przezczaszkowego, fizycznego okablowania, stanowiącego istotny czynnik ryzyka infekcji oraz uszkodzeń tkanki w starszych iteracjach neurointerfejsów, znacząco zwiększa profil bezpieczeństwa dla układu nerwowego i umożliwia permanentną obecność implantu w ciele pacjenta.
- Sukces trzeciej implantacji ICVP stanowi ważny krok naprzód w oferowaniu sensownej opcji dla pacjentów z głęboką utratą wzroku, diagnozuje sytuację doktor Sepehr Sani, główny neurochirurg wykonujący omawiany zabieg.
- Trzecia udana implantacja demonstruje skalowalność i solidność systemu ICVP. Kieruje nami potencjał tej technologii do przywracania autonomii i poprawy jakości życia osób zmagających się ze ślepotą, ocenia Philip R. Troyk, zaznając jednocześnie, że bezprzewodowa technologia komunikacji neuronalnej ma olbrzymi potencjał w łagodzeniu schorzeń rdzenia kręgowego.
Badania kliniczne i rehabilitacja przestrzenna pacjentów
Po upływie rygorystycznego, czterotygodniowego okresu rekonwalescencji chirurgicznej, rozpoczyna się złożony etap rehabilitacyjny na terenie placówki The Chicago Lighthouse. Program ten to wielomiesięczny, żmudny proces adaptacji poznawczej, podczas którego ośrodkowy układ nerwowy musi wytworzyć odpowiednie ścieżki do dekodowania syntetycznych impulsów i nadawania im użytecznego kontekstu nawigacyjnego.
Zaawansowanie neurotechnologii na jej aktualnym etapie absolutnie wyklucza wykreowanie obrazu o parametrach przypominających biologiczny zmysł wzroku. Zasadniczym celem testów pozostaje wypracowanie u ochotników niezbędnej, elementarnej zdolności widzenia, która ma ułatwiać przede wszystkim:
- sprawniejsze wykrywanie nagłego ruchu w bliskim sąsiedztwie pacjenta,
- prawidłowe rozpoznawanie konturów i gabarytów dużych obiektów fizycznych,
- zachowanie orientacji przestrzennej przy samodzielnym pokonywaniu dystansów w otwartym środowisku.
Nawet surowa, sprowadzona do formy świetlnych punktów transmisja wizualna radykalnie zmienia sytuację wyjściową pacjentów ze zdiagnozowaną całkowitą ślepotą. Opcja samodzielnego lokalizowania źródeł światła i krawędzi budynków redukuje ich fizyczną zależność od sprzętu pomocniczego i opieki asystentów, drastycznie podnosząc codzienny komfort psychiczny.
- Dla osób całkowicie niewidomych nawet zdolność do postrzegania niewielkiej ilości światła może głęboko wpłynąć na ich codzienne życie. Wyniki tych badań otwierają drzwi do transformacyjnych postępów w badaniach nad ślepotą i przywracaniem wzroku, konkluduje Janet P. Szlyk, prezes i dyrektor generalna ośrodka badawczego The Chicago Lighthouse.
Źródło: Pacjenci.pl
