In de afgelopen paar jaar hebben retinale implantaten een lange weg afgelegd. De voortdurende ontwikkeling en miniaturisatie van optische en computertechnologie heeft ingenieurs in staat gesteld om apparaten zoals de Argus II te maken: een netvliesprothese die een kleine camera, een computer en een reeks elektroden chirurgisch geïmplanteerd op het netvlies van een blinde persoon gebruikt om de wereld om hen heen te converteren in elektronische impulsen die de hersenen binnenkomen.
Nu hebben onderzoekers van Second Sight, het bedrijf dat de Argus II heeft gemaakt, het apparaat aangepast voor gebruik op een nieuwe en potentieel belangrijke manier. Zoals ze melden in een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Frontiers in Neuroprosthetics, hebben ze het implantaat aangesloten op een computer die digitale braillepatronen produceert, waardoor ze rechtstreeks braille op het netvlies van een blinde patiënt kunnen streamen. In onderzoeken kon de patiënt de brailleletters veel gemakkelijker en sneller lezen dan het systeem gebruiken om normale gedrukte letters te lezen.
"In plaats van de braille op zijn vingertoppen te voelen, kon de patiënt de door ons geprojecteerde patronen zien en vervolgens individuele letters lezen in minder dan een seconde met een nauwkeurigheid tot 89 procent, " zei de hoofdauteur van het artikel, Thomas Lauritzen, in een uitspraak. "Er was geen invoer behalve de elektrodestimulatie en de patiënt herkende de brailleletters gemakkelijk."
De Argus II, samen met enkele andere retina-implantaten, vertrouwt normaal gesproken op video die is genomen door een kleine camera die op een bril is gemonteerd. Een computer die door de gebruiker wordt gedragen, zet de beelden om in een digitaal signaal, dat vervolgens draadloos wordt verzonden naar een rooster van 60 elektroden dat chirurgisch op het netvlies wordt geïmplanteerd, waardoor de optische zenuw wordt gestimuleerd.
Na enige training kunnen de hersenen van de gebruiker de elektrische stimulatiepatronen op ongeveer dezelfde manier interpreteren als normaalziende mensen interpreteren licht dat op hun netvlies valt - met andere woorden, zoals visie. Hoewel de resolutie extreem beperkt is (het is alsof je naar een foto met een resolutie van 60 pixels kijkt), is aangetoond dat patiënten in klinische onderzoeken het vermogen krijgen om licht te detecteren, met geleidelijke verbetering in de interpretatie van de signalen die na maanden gebruik komen .
Gebruikers van het implantaat dragen een bril met een kleine camera die de wereld filmt en converteert naar een digitale datafeed. (Afbeelding via Second Sight) In dit geval hebben de onderzoekers de Argus II gewijzigd in plaats van de invoer van een camera met uitzicht op de echte wereld, zodat de elektronische signalen afkomstig zijn van een computer die speciaal is geprogrammeerd om zes van de elektroden in het raster te stimuleren op een manier die overeenkomt met braille . Eerder werk heeft aangetoond dat het systeem kan worden gebruikt met de camera en fysieke boeken om het lezen te vergemakkelijken, maar de beperkte resolutie van de overgebrachte visuele informatie betekende dat lezen extreem langzaam was en alleen mogelijk met zeer grote tekst.
Dit soort toepassing van een retina-implantaat kan een revolutie teweegbrengen in het lezen voor blinden en slechtzienden. Het mooie van het idee is dat, in tegenstelling tot de visuele informatie met hoge resolutie die mensen krijgen wanneer ze rondkijken, elke braillebrief alleen wordt weergegeven in termen van slechts zes stippen, al dan niet verhoogd. Als gevolg hiervan doet de beperkte resolutie van 60 pixels van het prothesesysteem er niet toe - de gebruiker "ziet" exact dezelfde brailleletter die hij of zij anders zou voelen, wat een natuurlijke en snelle leeservaring mogelijk maakt.
Net zoals traditionele tactiele braille begin 1900 een hele wereld van geschreven tekst voor blinden opende, kon het opslaan van boeken als digitale braille voor netvliesimplantaten hetzelfde doen voor tekst in de 21e eeuw. Als alternatief kan visuele herkenningstechnologie worden gebruikt, zodat mensen die zijn uitgerust met dit type prothese, een normaal boek of stuk tekst met de camera kunnen bekijken, en software kan de visuele letters vervolgens omzetten in het digitale braillesignaal.
Er zijn beperkingen aan dit soort visuele implantaten. Het vervangt alleen het netvlies en het vertrouwt op een intacte optische zenuw, dus niet alle blinden zijn in aanmerking voor gebruik. De Argus II is alleen getest op mensen met de genetische ziekte retinitis pigmentosa, hoewel het ook zou werken voor mensen die lijden aan maculaire degeneratie. Bovendien is het systeem momenteel erg duur: ongeveer $ 100.000 voor elke gebruiker.
Maar uiteindelijk, omdat de technologie is verbeterd en verfijnd, kan het elke dag toegang geven tot visuele tekst aan mensen zonder visie.
