Ultragarsas davė mums pirmąsias kūdikio nuotraukas, ar tai taip pat gali padėti akliesiems matyti? – ScienceDaily

Po 10 000 giminingo giminystės metų nykstančios neskraidančios papūgos iš Naujosios Zelandijos yra stebėtinai geros genetinės sveikatos – ScienceDaily

Remiantis 2016 m. atliktais USC Gayle’o ir Edwardo Roski akių instituto atliktais tyrimais, iki 2050 m. amerikiečių, turinčių regėjimo sutrikimų arba aklų, skaičius išaugs iki daugiau nei 8 mln.

Iki 2029 m. jauniausiems kūdikių bumo žmonėms sulaukus 65 metų, tikimasi, kad su amžiumi susijusios akių ligos ir būklės išaugs per vadinamąjį „sidabrinį cunamį“.

Pasak medicinos ekspertų, galima drąsiai teigti, kad daugelį tų atvejų sukelia tinklainės degeneracinės ligos, progresuojanti šviesai jautrių fotoreceptorių degeneracija tinklainėje.

Remiantis šiais skaičiavimais, yra nepatenkintas naujų technologijų, kurios gydo regėjimo praradimą dėl fotoreceptorių degeneracijos ligų, poreikis.

Nors šiuo metu nėra sėkmingų neinvazinių gydymo priemonių, skirtų regėjimo praradimui gydyti, USC mokslininkai sugalvojo naują idėją, kaip išspręsti šią augančią problemą.

Šiuo metu oftalmologai naudoja elektronines technologijas, kad tiesiogiai stimuliuotų tinklainės neuronus, implantuodami elektrodų prietaisus akies viduje, o tai reikalauja brangios ir invazinės operacijos.

USC Viterbi inžinerijos mokyklos Biomedicininės inžinerijos katedros tyrimų grupė tiria nechirurginį sprendimą, kuris galėtų atkurti regėjimą naudojant kitą iš penkių pojūčių.

Garsas.

Ultragarso technologija

„Tai naujoviška technologija“, – sakė USC biomedicinos inžinerijos ir oftalmologijos profesorius Qifa Zhou. “Šiuo metu mes atliekame tyrimus su gyvūnais, bandydami naudoti ultragarso stimuliaciją, kad pakeistų elektrinę stimuliaciją.”

Tyrimų grupei vadovauja Zhou ir Markas S. Humayunas, USC oftalmologijos ir biomedicinos inžinerijos profesorius, vienas iš Argus II – pirmosios pasaulyje dirbtinės tinklainės – išradėjų.

„Ši technologija yra naudinga, nes nereikia jokios operacijos ir joks prietaisas nebus implantuojamas į kūną“, – sakė mokslų daktaras Gengxi Lu. studentas Zhou laboratorijoje. “Nešiojamas ultragarsinis prietaisas generuos ultragarso bangas, kad stimuliuotų tinklainę.”

Panašiai kaip atsiranda formos ir ryškios dėmės, kai švelniai spaudžiate akies obuolį užmerktomis akimis; mokslininkai suprato, kad akies spaudimas gali suaktyvinti neuronus ir siųsti signalus į smegenis.

Skirtingai nuo įprastų akių, kurias aktyvuoja šviesa, šiame tyrime aklas akis stimuliavo mechaninis slėgis, kurį sukelia ultragarso bangos.

“Akių tinklainėje esantys neuronai turi mechaniškai jautrius kanalus, kurie reaguoja į mechaninę stimuliaciją”, – paaiškino Lu. “Šie neuronai aktyvuojami, kai naudojame ultragarsą mechaniniam slėgiui sukurti.”

Kaip tai veikia

Siekdama išbandyti šį ultragarso metodą, ikiklinikinių tyrimų metu USC komanda stimuliavo aklos žiurkės akis naudodama aukšto dažnio ultragarso bangas, kurių žmonės negirdi.

Šiame tyrime naudojama technologija yra panaši į ultragarso zondą, naudojamą kūdikio vaizdavimui, kuris siunčia ir priima garso bangas per nėščios moters skrandį.

Šiuo atveju tinklainės stimuliacijai tyrėjų grupė sukūrė nedidelį ultragarsinį prietaisą, kuris gali būti nukreiptas į tam tikrą akies sritį, kad garso bangos būtų siunčiamos į tinklainę, esančią užpakalinėje akies dalyje.

Naudojant šiuos aukšto dažnio garsus, kuriais galima manipuliuoti ir sufokusuoti tam tikrą akies sritį; tyrimas parodė, kad kai ultragarso bangos projektuojamos kaip šablonas – pavyzdžiui, raidė „C“, – žiurkės smegenys sugebėjo užfiksuoti panašų modelį.

Skirtingai nei žmonės, mokslininkai negali gauti tiesioginių atsakymų apie žiurkės regėjimo patirtį ultragarso stimuliacijos metu.

Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, ką tiksliai žiurkė galėjo vizualizuoti iš ultragarso bangų, komanda matavo regėjimo aktyvumą tiesiai iš žiurkės regos smegenų srities, žinomos kaip regos žievė, prijungdama kelių elektrodų matricą.

Remdamiesi smegenų užregistruota vizualine veikla, mokslininkai nustatė, kad žiurkės galėjo suvokti vizualizacijas, panašias į ultragarso stimuliacijos modelį, projektuojamą į akį. Šis darbas ką tik buvo paskelbtas m BME Fronters (Mokslo partnerių žurnalas).

Ateitis

Tyrimas šiuo metu finansuojamas iš Nacionalinio akių instituto (NEI) ketverių metų 2,3 mln. Neseniai komanda kreipėsi dėl kitos NEI vertimo stipendijos, kad pakeltų studijas į kitą lygį.

Dabartiniai tyrimai dažniausiai atliekami naudojant graužikų modelius. Tačiau komanda planuoja išbandyti šį metodą naudodama nežmoginių primatų modelius prieš atlikdama klinikinius tyrimus su žmonėmis.

„Šiuo metu mes naudojame keitiklį, esantį prieš žiurkės akies obuolį, norėdami siųsti ultragarso signalus į tinklainę, tačiau mūsų galutinis tikslas yra sukurti belaidį objektyvo keitiklį“, – sakė dr. Džou.

Kol komanda šiuo metu analizuoja ultragarso technologijos galimybes regėjimo tyrimams, jų ateities tikslas yra sukurti ryškesnius vaizdus ir įdiegti ultragarso keitiklį ant nešiojamų kontaktinių lęšių naujos kartos.

Taip pat yra laukiamas šios naujos ultragarso technologijos patentas, kuriuo tikimasi pakeisti regėjimo sutrikimų gydymo būdą po daugelio metų.

Vaizdo įrašas: https://youtu.be/8JMB6hrZDec

.

Leave a Comment

Your email address will not be published.