Зрение будущего: искусственные глаза, сетчатка и импланты в мозге

© Игорь Ставцев/Коллаж/Ridus

© Игорь Ставцев/Коллаж/Ridus

В 2018 году 39 миллионов человек остаются слепыми. Из-за наследственных заболеваний, старения тканей, инфекций или травм. Одна из главных причин — это болезни сетчатки. Но наука развивается так быстро, что фантастика переходит из книг в лаборатории и операционные, снимая барьер за барьером. Ниже мы рассмотрим, какое будущее ждет офтальмологию, как будут лечить (и уже лечат), возвращать зрение, диагностировать недуги и восстанавливать глаза после операций.

Киборгизация: бионические глаза

Главный тренд офтальмологии будущего — бионические глаза. В 2018 году уже существуют четыре успешных проекта, и искусственные глаза сейчас — далеко не картинка из футуристического фэнтези.


Фильм «Терминатор»

Самый интересный проект — это Argus II от Second Sight. Устройство состоит из импланта, очков, камеры, кабеля и видеопроцессора. Имплант, имеющий передатчик, вживляется в сетчатку. Носимая с очками камера фиксирует изображения, которые процессор обрабатывает, генерируя сигнал, передатчик импланта принимает его и стимулирует клетки сетчатки. Так реконструируется зрение. Разработка изначально предназначалась для больных макулодистрофией. Это возрастное заболевание, оно сопровождается слабым кровоснабжением центра сетчатки и приводит к слепоте.

В чем недостаток технологии? Устройство стоит баснословные 150 тысяч долларов и не возвращает зрение полностью, лишь позволяя различать силуэты фигур. По состоянию на 2017 год 250 человек носят Argus II, что, безусловно, ничтожно мало.

У Argus II есть аналоги. Например, Boston Retinal Implant. Он тоже создан специально для пациентов с макулодистрофией и пигментным ретинитом (разложением фоторецепторов сетчатки). Он работает по похожему принципу, направляя сигналы нервным клеткам и создавая схематичное изображение объекта. Стоит назвать и IRIS, созданный для пациентов на последних стадиях деградации сетчатки. IRIS состоит из видеокамеры, носимого процессора и стимулятора. От них отличается Retina Implant AG. Имплант улавливает фотоны и активирует зрительный нерв, при этом устройство обходится без внешней камеры.

Импланты в головном мозге

Как ни странно, лечить зрение можно, не касаясь глаз. Для этого достаточно вживить в мозг чип, который будет стимулировать короткими электрическими разрядами зрительную кору. В этом направлении работает упомянутый выше Second Sight. Компания разработала альтернативную версию Argus II, которая совсем не затрагивает глаза и работает с мозгом напрямую. Девайс будет стимулировать нервные клетки током, извещая мозг о потоке света.

© VisualHunt.com

Искусственная сетчатка

Мы сказали, что пигментный ретинит поражает фоторецепторы сетчатки, из-за чего человек перестает воспринимать свет и слепнет. Это заболевание кодируется генетически. Сетчатка состоит из миллионов рецепторов. Мутация лишь в одном из 240 генов запускает их гибель и портит зрение, даже если связанные с ней зрительные нейроны будут целы. Как быть в этом случае? Имплантировать новую сетчатку. Искусственный аналог состоит из электропроводящего полимера с шелковой подложкой, завернутого в полимерный полупроводник. Когда падает свет, полупроводник поглощает фотоны. Вырабатывается ток, и электрические разряды касаются нейронов сетчатки. Эксперимент с мышами показал, что при освещенности в 4—5 люксов, как в начале сумерек, мыши с имплантами реагируют на свет так же, как и здоровые грызуны. Томография подтвердила, что зрительная кора мозга крыс была активна. Неясно, будет ли разработка полезной для людей. Итальянский технологический институт (IIT) обещает отчитаться о результатах опытов в 2018 году.

Ошибка в коде

Носимые, вшиваемые и встраиваемые устройства — не единственная надежда офтальмологии. Для того чтобы вернуть зрение, можно переписать генетический код, из-за ошибки в котором человек начал слепнуть. Метод CRISPR, который базируется на инъекции раствора с вирусом, несущим правильный вариант ДНК, излечивает наследственные заболевания. Исправление кода позволяет бороться с возрастной дегенерацией сетчатки, а также с амаврозом Лебера — крайне редким недугом, убивающим светочувствительные клетки. В мире им страдает около 6 тысяч человек. Препарат Luxturna обещает покончить с ним. Он содержит раствор с правильной версией гена RPE65, шифрующего структуру необходимых белков. Это инъекционный препарат — его вводят в глаз микроскопической иглой.

Диагностика и восстановление после операции

Сопровождающий нас повсюду смартфон — прекрасный инструмент для быстрой и точной диагностики. Например, синхронизированный со смартфоном офтальмоскоп Peek Vision позволяет делать снимки сетчатки где и когда угодно. А Google в 2016 году представил алгоритм анализа изображений, основанный на искусственном интеллекте, который позволяет выявлять признаки диабетической ретинопатии на снимках сетчатки. Алгоритм отыскивает мельчайшие аневризмы, указывающие на патологию. Диабетическая ретинопатия — это тяжелое поражение сосудов сетчатой оболочки глаза, ведущее к слепоте.

Будущее — за быстрым восстановлением после операций. Интересен препарат Cacicol, представленный турецкими исследователями в 2015 году. Их разработка снимает боль, повышенную чувствительность и жжение после операции на глазах. Препарат уже опробовали клинически: пациенты, которым сшивали роговицу (этот метод используется при лечении ее истончения — кератоконуса), отмечали снижение побочных эффектов.

Каким будет зрение будущего?

Уже сейчас офтальмология достигла поразительных успехов: прежде неизлечимую слепоту можно обратить, а наследственные заболевания побороть, переписав несколько участков генетического кода. В каком направлении будет идти развитие? Попробуем предположить:

  • Лучше предотвратить, чем лечить. Окулист в смартфоне и нейронная сеть, ставящая диагноз, обещают заметно сократить риск запущенных и едва излечимых болезней глаз. Дополненная реальность (AR) позволит распространять медицинские знания в игровой и необременительной форме. Уже сейчас есть приложения AR, моделирующие последствия катаракты и глаукомы. Знание, как известно, сила.
  • Заменить, если нельзя вылечить. Киборгизация — это ключевой медицинский тренд. Нынешние разработки хороши, но они реконструируют зрение лишь отчасти, позволяя различать размытые контуры. В ближайшие десять лет технология будет идти по пути повышения качества изображения и детализации. Важная задача — избавиться от носимых компонентов: камеры, очков, кабеля. Имплант должен стать мягче и, можно сказать, дружелюбнее для тканей человека, чтобы не ранить их. Вероятно, чипы без внешних вспомогательных элементов, вживляемые прямо в мозг, — это самая перспективная ветка киборгизации зрения.
  • Дешевле и доступнее: 150 тысяч долларов за устройство пока делают бионические глаза очень далекими от рынка и недосягаемыми для большинства больных. Следующий шаг — сделать их максимально доступными.
  • Восстановление за часы: вживление чипов, коррекция сетчатки и даже исправление ДНК требуют хирургического вмешательства. Оно оставляет резь, жжение, фантомные боли и другие неприятные следствия. Препараты будущего будут регенерировать поврежденные ткани за часы.
  • Фантастическое зрение для всех: мгновенный снимок с помощью глаза и сетчатка, подключенная к интернету, только сейчас выглядят как научная фантастика.

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)

Росстат назвал регионы с наибольшим числом смертей в результате суицида

© pixabay.com

© pixabay.com

Наибольшее число смертей в результате самоубийства зафиксировано в Ненецком автономном округе, где на 100 тысяч населения приходится 55,3 таких случая, сообщает NEWS.ru со ссылкой на данные Росстата за февраль.

Среди лидеров печальной статистики также оказались Республика Алтай (49,9 случая на 100 тысяч человек), Амурская область (28,6), Бурятия (27,8) и Пермский край (27,2).


Меньше всего случаев летального исхода в результате суицида было зарегистрировано в Хабаровском крае (0,5), Чечне (0,8), Северной Осетии (0,9), а также Рязанской (1,1) и Липецкой (1,1) областях. Между тем в Чукотском автономном округе, Сахалинской области, Камчатском крае и Ингушетии в феврале не зафиксировано ни одного такого случая.

В целом по стране суицидов стало меньше. В феврале 2020 года на 100 тысяч населения было зафиксировано 10,19 таких случаев, за аналогичный период 2019 года — 10,4, 2015 года — 15,7.

Как полагает председатель наблюдательного совета Института демографии, миграции и регионального развития Юрий Крупнов, снижение данного показателя с тем, что власти стали бороться с сообществами в соцсетях, которые пропагандируют самоубийства. Кроме того, по его словам, люди приспособились к социально-экономической ситуации в стране.

Но не факт, что это позитивный тренд, потому что эта адаптированность нередко связана с падением доходов, из-за чего люди хуже питаются и больше пьют, тем более какие-нибудь суррогаты. В итоге локально смертность де-факто растет, а число смертей в результате самоубийства может снижаться, — отметил Крупнов.

По его мнение, от попыток суицида людей могут удерживать, например, закредитованность, ипотека и неблагополучие в семье, поскольку они чувствуют ответственность перед родными и не хотят перекладывать на их плечи долговое бремя.

Также положительную роль играет наличие больших семей и общение с родственниками. Этим оусловлено относительно низкое количество смертей в результате самоубийства в регионах с более традиционным сознанием, в частности на Кавказе.

К решению уйти из жизни человека чаще всего подталкивает сложная жизненная ситуация, также причиной суицида может быть психологическая нестабильность, вызванная психическими заболеваниями, рассказал изданию клинический психолог Валентин Денисов-Мельников.

При этом останавливает людей от рокового шага надежда что-то исправить, а также ответственность за детей, родителей и даже животных.

Кроме того, по словам специалиста, на число суицидов иногда влияют вещи, которые на первый взгляд кажутся незначительными. Например, надпись «выхода нет» в транспорте может способствовать самоубийству людей, которые находятся «на грани». После того как в одном из городов надпись заменили, количество самоубийств сократилось.

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)