Occhio bionico - sistema visivo artificiale

Occhio bionico - che cos'è? Questa è la domanda che sorge nelle persone che per la prima volta incontrano questo termine. Nell'articolo dato ti risponderemo in dettaglio. Quindi iniziamo.

definizione

L'occhio bionico è un dispositivo che consente al cieco di distinguere un numero di oggetti visivi e compensare una certa mancanza di visione. I chirurghi lo impiantano nell'occhio danneggiato come una protesi retinica. Pertanto, integrano con fotorecettori artificiali neuroni intatti conservati nella retina.

Principio di funzionamento

L'occhio bionico è costituito da una matrice polimerica dotata di fotodiodi. Cattura anche gli impulsi elettrici deboli e li trasmette. cellule nervose. Cioè, i segnali sono convertiti in forma elettrica e influenzano i neuroni che sono preservati nella retina. La matrice polimerica ha alternative: sensore a infrarossi, videocamera, occhiali speciali. I dispositivi elencati possono ripristinare la funzione di visione periferica e centrale.

La videocamera incorporata negli occhiali registra l'immagine e la invia al processore del convertitore. E questo, a sua volta, converte il segnale e lo invia al ricevitore e al fotosensore, che viene impiantato retina il paziente. E solo allora gli impulsi elettrici vengono trasmessi al cervello del paziente attraverso il nervo ottico.

Percezione specifica dell'immagine

Nel corso degli anni di ricerca, l'occhio bionico ha subito molti cambiamenti e miglioramenti. Nei primi modelli, l'immagine veniva trasmessa immediatamente dalla videocamera all'occhio del paziente. Il segnale è stato registrato sulla matrice del fotosensore e passato lungo le cellule nervose al cervello. Ma in questo processo c'era uno svantaggio: la differenza nella percezione dell'immagine da parte della telecamera e del bulbo oculare. Cioè, non hanno funzionato in modo sincrono.

Un altro approccio era il seguente: in primo luogo, le informazioni video sono state inviate a un computer, che ha convertito l'immagine visibile in impulsi infrarossi. Sono stati riflessi dagli occhiali e sono caduti attraverso l'obiettivo retina oculare sui fotosensori. Naturalmente, il paziente non può vedere i raggi infrarossi. Ma il loro impatto è simile al processo di acquisizione dell'immagine. In altre parole, uno spazio accessibile è formato di fronte a una persona con gli occhi bionici. E succede in questo modo: l'immagine ottenuta dai fotorecettori dell'occhio esistenti viene sovrapposta all'immagine dalla telecamera e proiettata sulla retina.

Nuovi standard

Ogni anno, le tecnologie biomediche si stanno sviluppando a passi da gigante. Al momento, introdurranno un nuovo standard per il sistema di visione artificiale. Questa è una matrice, ogni lato del quale conterrà 500 fotocellule (9 anni fa ce ne erano solo 16). Sebbene, se tracciamo un'analogia con l'occhio umano, contenente 120 milioni di coni e 7 milioni di coni, il potenziale per un'ulteriore crescita diventa chiaro. Vale la pena notare che l'informazione viene trasmessa al cervello attraverso milioni di terminazioni nervose, e quindi la retina le elabora in modo indipendente.

Argus II

Questo occhio bionico è stato progettato e realizzato negli Stati Uniti dalla chiaroveggenza. 130 pazienti con retinite pigmentosa hanno approfittato delle sue capacità. Argus II è composto da due parti: una videocamera mini-video incorporata negli occhiali e un impianto. Tutti gli oggetti del mondo circostante sono registrati sulla fotocamera e trasmessi all'impianto tramite un processore tramite la connessione wireless. Bene, l'impianto con l'aiuto di elettrodi attiva le cellule retiniche del paziente, inviando informazioni direttamente al nervo ottico.

Dopo una settimana, gli utenti dell'occhio bionico distinguono chiaramente le linee orizzontali e verticali. In futuro, la qualità della visione attraverso questo dispositivo aumenta solo. Argus II costa 150 mila sterline. Tuttavia, la ricerca non si ferma, in quanto gli sviluppatori ricevono varie sovvenzioni in denaro. Naturalmente, gli occhi artificiali sono ancora abbastanza imperfetti. Ma gli scienziati stanno facendo di tutto per migliorare la qualità delle immagini trasmesse.

Occhio bionico in Russia

Il primo paziente a cui è stato impiantato il dispositivo nel nostro paese era un Chelyabinsk di 59 anni Alexander Ulyanov. L'operazione ha avuto luogo per 6 ore nel Centro scientifico e clinico di otorinolaringoiatria FMBA. Durante il periodo di riabilitazione del paziente ha seguito i migliori oftalmologi del paese. Durante questo periodo, gli impulsi elettrici venivano regolarmente inviati al chip installato da Ulyanov e la reazione veniva monitorata. Alexander ha mostrato risultati eccellenti.

Ovviamente, non fa distinzioni tra i colori e non percepisce i numerosi oggetti disponibili per l'occhio sano. Il mondo intorno a noi Ulyanov vede sfocato e in bianco e nero. Ma questo è sufficiente per lui alla felicità assoluta. Dopo tutto, negli ultimi 20 anni, l'uomo era generalmente cieco. E ora la sua vita ha completamente cambiato l'occhio bionico stabilito. Il costo dell'operazione in Russia è di 150 mila rubli. Bene, più il prezzo dell'occhio stesso, che è stato indicato sopra. Per ora, il dispositivo viene prodotto solo in America, ma nel tempo, gli analoghi dovrebbero apparire in Russia.