Идея улучшенного зрения с помощью электроники, присутствующая в научно-фантастических произведениях, таких как «Звездный путь» и «Нейромант», постепенно воплощается в современной медицине. Исследователи разрабатывают бионические глаза, способные восстановить часть утраченного зрения, хотя текущие функции все еще являются элементарными и постоянно развиваются.
В будущем эти устройства могут выйти за рамки естественного человеческого зрения, позволяя манипулировать изображениями, невозможными для биологического глаза, или воспринимать свет вне видимого спектра.
На данный момент имплантаты направлены на борьбу с дефектами сетчатки — светочувствительного слоя, расположенного в задней части глаза и необходимого для восприятия мира. При серьезных повреждениях сетчатки следствием может быть полная слепота.
Усилия по лечению ретинальной слепоты с помощью имплантатов начались более двадцати лет назад. Один из первых аппаратов, созданный немецким производителем Retina Implant AG, использовал светочувствительный чип, расположенный под поврежденной сетчаткой. Этот чип обменивался данными с оставшимися здоровыми клетками сетчатки, которые, в свою очередь, посылали зрительный сигнал в височную кору — область мозга, отвечающую за зрение.
Хирургия, необходимая для установки этого чипа, длилась около восьми часов и включала создание краниального дефекта за ухом для введения приемника энергии, а затем подключение его к чипу проводом под кожей. Однако устройство обеспечивало лишь рудиментарное зрение, проявляющееся в вспышках света, приближающихся к форме наблюдаемого объекта. Кроме того, многие имплантаты выходили из строя со временем, возможно, из-за быстрого движения глаз или коррозии, вызванной внутренней соленой жидкостью. Retina Implant AG прекратила свою деятельность в 2019 году, назвав отсутствие медицинских достижений определяющим фактором.
Другое инновационное устройство, Argus II, сочетало камеру, прикрепленную к очкам, с хирургически имплантированным чипом над сетчаткой. Изображение, захваченное камерой, преобразовывалось в сигнал и беспроводным способом передавалось чипу (наряду с энергией), который стимулировал здоровые клетки поврежденной сетчатки с помощью массива из 60 электродов. Несмотря на первоначальные многообещающие результаты и одобрение FDA в 2013 году, ARGUS II также не продемонстрировал достаточной эффективности и был прекращен в 2019 году.
Несмотря на эти неудачи, исследования по созданию искусственного зрения продолжались. Более новая методология включает использование внешней камеры, которая беспроводным способом передает энергию и данные изображения в чип, введенный в височную кору. Эта техника основана на исследованиях, в которых электрические зонды напрямую применялись к височной коре для стимуляции зрительного восприятия. Этот подход может быть полезен пациентам с заболеваниями сетчатки или теми, кто страдает от поражения зрительного нерва, соединяющего сетчатку с мозгом, хотя точное достижимое разрешение остается неопределенным из-за потери высокого разрешения сетчатки и сложной обработки сигналов.
ReVision Implant, базирующаяся в Бельгии, тестирует эту технику и планирует начать первое клиническое испытание на людях в октябре 2026 года.
Другая альтернатива — использование очков, которые передают изображения и энергию в подсетчатый чип, хирургически вводимый посредством инфракрасного сигнала. Устройство Prima, использующее эту технологию, было протестировано при специфическом состоянии сетчатки, известном как сухая макулярная дегенерация, связанная с возрастом (СМДРВ) — одной из основных причин слепоты. В небольшом клиническом исследовании Prima смог восстановить функциональное центральное зрение у 81% участников, позволив им читать буквы, цифры и слова. В настоящее время это устройство имеет разрешение на использование в тридцати европейских странах.
Поскольку СМДРВ встречается гораздо чаще, чем наследственные заболевания сетчатки, лечащиеся предыдущими системами, Prima привлекает больше интереса инвесторов. Однако существуют важные этические соображения. В отличие от пациентов с наследственными заболеваниями, большинство людей, страдающих СМДРВ, сохраняют хорошее периферическое зрение, что представляет значительный риск в случае осложнений во время сложной операции по имплантации под сетчатку.
Поскольку эти технологии передают визуальную информацию в электронном виде, можно интегрировать дополнительные функции. Уже с Prima пациенты могут использовать оптический зум, а были предложены алгоритмы улучшения изображения.
В будущем возможно появление устройств, способных видеть за пределами видимого спектра, предоставляя тепловые изображения и ночное видение. Устройство, обнаруживающее ближний инфракрасный диапазон, уже было протестировано на приматах. Тем не менее, даже будучи многообещающими, эти расширенные функции станут актуальными только тогда, когда искусственное зрение, в настоящее время базовое, значительно эволюционирует.
Тем временем сохраняются значительные проблемы, связанные с биоматериалами и электроникой, которые мешают ретинальным имплантатам обеспечить полное и долгосрочное восстановление зрения. Потенциально более серьезным препятствием являются конкурирующие биологические решения, такие как стволовые клетки, которые находятся на ранних стадиях испытаний на людях. Хотя эти решения также сталкивались с прошлыми разочарованиями и имеют большие барьеры с точки зрения выживаемости и клеточной интеграции, новые человеческие клетки сетчатки в конечном итоге могут превзойти бионические глаза как окончательный метод восстановления зрения.
