Революционное устройство бионического зрения, разработанное исследователями из Университета Монаша, которое однажды может помочь вернуть зрение слепым, готовится к первым в мире клиническим испытаниям на людях в Мельбурне

Monash Vision Group, Macro shots of implant and microchip

В рамках проекта Cortical Frontiers Университета Монаша исследователи разработали миниатюрные беспроводные электронные имплантаты, которые располагаются на поверхности мозга и обладают способностью восстанавливать зрение.

Дальнейшие исследования показали, что эта технология может улучшить состояние здоровья пациентов с неизлечимыми неврологическими состояниями, такими как паралич конечностей.

У многих клинически слепых людей повреждены зрительные нервы. Это предотвращает передачу сигналов от сетчатки к «зрительному центру» мозга.

Система бионического зрения Gennaris может обойти это повреждение, что позволяет лечить многие состояния, которые в настоящее время имеют ограничения в лечении. Gennaris — детище компании Monash Vision Group (MVG) .

Система состоит из специально разработанного головного убора с камерой и беспроводным передатчиком, видеопроцессора и программного обеспечения, а также набора плиток 9 × 9 мм, которые имплантируются в мозг.

Сцена, снятая видеокамерой в головном уборе, будет отправлена ​​в процессор машинного зрения — размером со смартфон — где она будет обработана для извлечения наиболее полезной информации.

Обработанные данные будут передаваться по беспроводной сети на сложные схемы внутри каждой имплантированной плитки; это преобразует данные в последовательность электрических импульсов, которые будут стимулировать мозг с помощью микроэлектродов толщиной с волос.

Этот проект разрабатывается более 10 лет и может стимулировать рост австралийского производства систем имплантатов мозга. При дополнительном финансировании эта революционная технология будет произведена в Мельбурне для распространения по всему миру.

В проекте Cortical Frontiers участвуют главный исследователь и директор Monash Vision Group, профессор Артур Лоури ; Профессор Марчелло Роса и доктор Ян Вонг из Института открытий биомедицины Монаш ; Профессор Джеффри Розенфельд из больницы Альфреда; Д-р Филип Льюис с факультета инженерии электрических и компьютерных систем Университета Монаша ; и другие коллеги-исследователи.

«Протезы коркового зрения призваны восстановить зрительное восприятие у тех, кто потерял зрение, путем подачи электрической стимуляции в зрительную кору — область мозга, которая получает, интегрирует и обрабатывает визуальную информацию», — сказал профессор Лоури, также из факультета электрических и «Компьютерные системы», — сказал он.

«Наш дизайн создает визуальный узор из комбинаций до 172 световых пятен (фосфенов), который предоставляет человеку информацию для навигации в помещении и на открытом воздухе и распознавания присутствия людей и предметов вокруг них».

Проект «Кортикальные границы: коммерциализация интерфейсов мозг-машина», возглавляемый доктором Льюисом, получил чуть более 1 миллиона долларов в рамках программы Frontier Health and Medical Research Федерального государственного фонда медицинских исследований (MRFF) , объявленной министром здравоохранения Достопочтенным Грегом Хантом. в июне 2019 года, чтобы продвинуть технологию и представить подробный план будущих инвестиций.

Объявление о втором этапе финансирования MRFF, которое должно произойти в конце этого года, поддержит одну или две лучшие заявки с финансированием в миллионы долларов в течение следующих пяти лет.

«В случае успеха команда MVG будет стремиться создать новое коммерческое предприятие, ориентированное на обеспечение зрения людям с неизлечимой слепотой и движение к рукам людей, парализованных параличом нижних конечностей, трансформируя их здоровье», — сказал д-р Льюис.

Д-р Вонг сказал: «Коммерциализация технологии бионического зрения также хорошо согласуется с нашими планами по изучению дальнейших приложений помимо зрения и травм спинного мозга, таких как смягчение эпилепсии и депрессии, протезирование с контролем мозга и восстановление других жизненно важных чувства.

«Это согласуется с нашими возможностями в области нейробионики в Университете Монаша, и наличие заинтересованного отраслевого партнера для совместной работы будет иметь огромное значение».

Профессор Роза сказала, что помимо улучшения здравоохранения и восстановления зрения для слепых, коммерческий успех может заключаться в создании новых экспортных возможностей, создании высококвалифицированных рабочих мест в производстве и проектировании медицинских устройств, а также в экономическом росте Австралии.

«Благодаря дополнительным инвестициям мы сможем производить эти кортикальные имплантаты здесь, в Австралии, в масштабе, необходимом для проведения испытаний на людях», — сказала профессор Роза.

Это связано с недавним успешным испытанием на овцах, результаты которого были опубликованы в международном журнале Journal of Neural Engineering в июле. Работа представляет собой одно из первых в мире долгосрочных испытаний полностью имплантируемого протеза коркового зрения.

В доклинических исследованиях 10 матриц (семь активных и три пассивных) были имплантированы с использованием специальной системы введения. Стимуляция осуществлялась с помощью семи активных устройств на срок до девяти месяцев. В целом, было проведено более 2700 часов стимуляции без каких-либо заметных неблагоприятных последствий для здоровья.

«Результаты исследования показывают, что долговременная стимуляция с помощью беспроводных массивов может быть достигнута без индукции широко распространенного повреждения тканей, а также без видимых поведенческих проблем или судорог в результате стимуляции», — сказал ведущий автор исследования профессор Розенфельд.

Заявление об ограничении ответственности: все исследования соответствовали Австралийскому кодексу правил обращения с животными и их использования в научных целях и были одобрены Комитетом по этике животных Университета Монаша.

Поделиться

Источник