هل يمكن تمييز العين الاصطناعية عن العين الحقيقية؟ ليس في الحاجب بل في العين
أصبحت الرؤية الاصطناعية حقيقة واقعة على نحو متزايد في كل من العلوم والطب - ولم يحلم بذلك مؤلفو روايات الخيال العلمي أبدًا. في الصيف الماضي، تم زرع أول شبكية عين صناعية مصنوعة من السيليكون في ثلاثة مرضى مكفوفين. لقد عانى الثلاثة تقريبًا خسارة كاملةالرؤية الناجمة عن التهاب الشبكية الصباغي (RP)، وهو مرض العين الذي يضر الرؤية الليلية والمحيطية. وغادروا المستشفى في اليوم التالي للعملية.
تم اختراع شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي (ASR، من شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي) من قبل مؤسسي شركة Optobionics، الأخوين فنسنت وألان تشاو. ASR عبارة عن شريحة يبلغ قطرها 2 مم وسمكها أقل من شعرة الإنسان. يتم وضع حوالي 3500 خلية شمسية مجهرية على رقاقة السيليكون، والتي تحول الضوء إلى نبضات كهربائية.
تم إنشاء الدائرة الدقيقة لتحل محل المستقبلات الضوئية التالفة – وهي العناصر الحساسة للضوء في العين والتي تحول الضوء إلى إشارات كهربائية في العين السليمة – ويتم تشغيلها بواسطة ضوء خارجي ولا تحتوي على بطاريات أو أسلاك. شبكية العين الاصطناعية المصنوعة من السيليكون جراحيايتم زرعها تحت شبكية المريض، في ما يسمى بالفضاء تحت الشبكي، وتولد إشارات بصرية مماثلة لتلك التي تنتجها طبقة المستقبلات الضوئية البيولوجية.
في الواقع، يعمل ASR مع المستقبلات الضوئية التي لم تفقد بعد القدرة على العمل. "إذا تمكنت الشريحة من التفاعل معها لفترة طويلة، فإننا نتحرك نحو الهدف على الطريق الصحيح،" آلان تشاو متأكد.
يفقد الأشخاص الذين يعانون من التهاب الشبكية الصباغي مستقبلاتهم الضوئية تدريجيًا. بشكل عام، هذا هو الاسم الجماعي للعديد من أمراض العيون، ونتيجة لذلك يتم تدمير طبقة المستقبلات الضوئية.
يمكن أيضًا تصحيح الضمور البقعي المرتبط بالعمر (AMD، من الضمور البقعي المرتبط بالعمر)، وفقًا للأخوين تشاو، باستخدام شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي. البقع على القرنية هي نتيجة للشيخوخة، ولكن السبب الدقيق غير معروف حتى الآن. ويعاني أكثر من 30 مليوناً من سكان العالم من مثل هذه الأمراض، وغالباً ما تؤدي إلى العمى غير القابل للشفاء.
حتى الآن، لم يكن ASR قادرًا على علاج الجلوكوما المرتبطة بتلف الأعصاب ولا يساعد في علاج مرض السكري، الذي يسبب تندب الشبكية. الشبكية الاصطناعية عاجزة عن علاج الارتجاجات وإصابات الدماغ الأخرى.
يقول الأخوان تشاو عن خططهما: "نحن نحاول الآن معرفة إلى أين نتحرك بعد ذلك". "بمجرد اتخاذ القرار، يمكنك تجربة تغيير المعلمات."
الرؤية الطبيعية والاصطناعية
يمكن مقارنة عملية "الرؤية" بتشغيل الكاميرا. في الكاميرا، تمر أشعة الضوء عبر مجموعة من العدسات التي تركز الصورة على الفيلم. في العين السليمة، تمر أشعة الضوء عبر القرنية والعدسة، مما يؤدي إلى تركيز الصورة على الشبكية، وهي طبقة من العناصر الحساسة للضوء المبطنة للعين. السطح الخلفيعيون.
البقعة هي منطقة الشبكية التي تستقبل وتعالج الصور التفصيلية وترسلها إلى الدماغ عبر العصب البصري. تضمن البقعة متعددة الطبقات أن الصور التي نراها أعلى درجةالأذونات. إذا تضررت البقعة، تتدهور الرؤية. ماذا تفعل في هذه الحالة؟ أدخل ASR.
يتم توصيل الآلاف من عناصر ASR المجهرية بقطب كهربائي يحول صور الضوء الواردة إلى نبضات. تحفز هذه العناصر العناصر الوظيفية المتبقية في شبكية العين وتنتج إشارات بصرية مشابهة لتلك التي تولدها العين السليمة. يمكن بعد ذلك معالجة الإشارات "الاصطناعية" وإرسالها عبر العصب البصري إلى الدماغ.
في التجارب على الحيوانات في الثمانينات، قام الأخوان تشاو بتحفيز ASR باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء وسجلوا استجابة الشبكية. لكن الحيوانات للأسف لا تستطيع التحدث، لذلك من غير المعروف ما حدث بالفعل.
نتائج أكثر أهمية
منذ حوالي ثلاث سنوات، قام الأخوة بجمع بيانات كافية للاتصال بمكتب التغذية و الأدويةللحصول على إذن لإجراء تجارب سريرية تشمل البشر. تم اختيار ثلاثة مرضى تتراوح أعمارهم بين 45 إلى 75 سنة كمرشحين، لفترة طويلةالمعاناة من عمى الشبكية.
قال آلان تشاو عن التجربة: "لقد اخترنا الأشخاص الذين يعانون من إعاقات شديدة، بحيث إذا تمكنوا من رؤية شيء ما على الأقل، ستكون النتائج مشجعة للغاية". "أردنا أن نبدأ في أقرب وقت ممكن، كنا قلقين فقط بشأن الاستنتاجات المتسرعة التي يمكن استخلاصها نتيجة للتجارب."
يؤكد مبتكرو الشبكية الاصطناعية أن أجهزتهم في الوقت الحالي غير قادرة على مساعدة المرضى على رؤية الطريقة التي يرى بها الأشخاص الأصحاء.
"يمكننا أن نتحدث عن نتيجة رائعة إذا كانت كثافة العناصر كافية لتمكين المرضى من رؤية الأجسام المتحركة. يقول لاري بلانكينشيب، المدير الإداري لشركة Optobionics: "من الناحية المثالية، يجب أن يكونوا قادرين على التعرف على أشكال الأشياء ومخططاتها الخارجية".
المخترعون ليسوا خائفين من رفض الزرع. وقال تشاو: "بمجرد زرع الشبكية الاصطناعية، يكون هناك فراغ حولها، وهو أمر يمكن التنبؤ به تماما". يمكن القول بالفعل أن شبكية العين المصنوعة من السيليكون الاصطناعي هائلة الإنجاز العلميمما سيساعد على التخلص بشكل دائم من خطر بعض أشكال العمى.
العين الإلكترونية - ما هي؟ هذا هو بالضبط السؤال الذي يطرح نفسه بين الأشخاص الذين واجهوا هذا المصطلح لأول مرة. وفي هذا المقال سنجيب عليه بالتفصيل. اذا هيا بنا نبدأ.
تعريف
العين الإلكترونية هي جهاز يسمح للمكفوفين بالتمييز بين عدد من الأشياء المرئية والتعويض إلى حد ما عن ضعف الرؤية. يقوم الجراحون بزرعها في العين المتضررة كطرف اصطناعي للشبكية. وبالتالي، فإنها تكمل الخلايا العصبية السليمة المحفوظة في شبكية العين بمستقبلات ضوئية اصطناعية.
مبدأ التشغيل
تتكون العين الإلكترونية من مصفوفة بوليمر مجهزة بثنائيات ضوئية. يكتشف حتى النبضات الكهربائية الضعيفة وينقلها إلى الخلايا العصبية. أي أن الإشارات تتحول إلى شكل كهربائي وتؤثر على الخلايا العصبية المحفوظة في شبكية العين. تحتوي مصفوفة البوليمر على بدائل: مستشعر الأشعة تحت الحمراء، وكاميرا فيديو، ونظارات خاصة. يمكن للأجهزة المدرجة استعادة وظيفة الرؤية المحيطية والمركزية.
تقوم كاميرا الفيديو المدمجة في النظارة بتسجيل الصورة وإرسالها إلى معالج المحول. ويقوم بدوره بتحويل الإشارة وإرسالها إلى جهاز الاستقبال وجهاز الاستشعار الضوئي، الذي يتم زرعه في شبكية عين المريض. وعندها فقط تنتقل النبضات الكهربائية إلى دماغ المريض عبر العصب البصري.
خصوصيات إدراك الصورة
على مدار سنوات البحث، شهدت العين الإلكترونية العديد من التغييرات والتحسينات. في النماذج المبكرة، تم نقل الصورة من كاميرا الفيديو مباشرة إلى عين المريض. تم تسجيل الإشارة على مصفوفة المستشعر الضوئي واستقبالها عبر الخلايا العصبيةفي الدماغ. ولكن كان هناك عيب واحد في هذه العملية - وهو الاختلاف في إدراك الصورة بواسطة الكاميرا ومقلة العين. أي أنهم لم يعملوا بشكل متزامن.
كان النهج الآخر كما يلي: أولاً، تم إرسال معلومات الفيديو إلى جهاز كمبيوتر، والذي تم تحويله صورة مرئيةإلى نبضات الأشعة تحت الحمراء. لقد انعكست من عدسات النظارات وضربت أجهزة الاستشعار الضوئية من خلال العدسة في شبكية العين. وبطبيعة الحال، لا يستطيع المريض رؤية الأشعة تحت الحمراء. لكن تأثيرها يشبه عملية الحصول على صورة. بمعنى آخر، يتم تشكيل مساحة محسوسة أمام الشخص ذو العيون الإلكترونية. ويحدث الأمر على النحو التالي: يتم تثبيت الصورة المستلمة من المستقبلات الضوئية النشطة للعين على الصورة من الكاميرا ويتم عرضها على شبكية العين.
معايير جديدة
في كل عام، تتطور التقنيات الطبية الحيوية بسرعة فائقة. في هذه اللحظةسوف نقدم معيارًا جديدًا لأنظمة الرؤية الاصطناعية. هذه مصفوفة، سيحتوي كل جانب منها على 500 خلية ضوئية (قبل 9 سنوات كان هناك 16 خلية فقط). ومع ذلك، إذا قمنا بتشبيه العين البشرية، التي تحتوي على 120 مليون قضيب و7 ملايين مخروط، فإن إمكانية تحقيق المزيد من النمو تصبح واضحة. ومن الجدير بالذكر أن المعلومات تنتقل إلى الدماغ عبر الملايين النهايات العصبيةومن ثم تقوم شبكية العين بمعالجتها بشكل مستقل.
أرجوس الثاني
تم تصميم هذه العين الإلكترونية وصنعها في الولايات المتحدة الأمريكية بواسطة شركة Clairvoyance. استفاد 130 مريضًا مصابًا بالتهاب الشبكية الصباغي من إمكانياته. يتكون Argus II من جزأين: كاميرا فيديو صغيرة مدمجة في النظارات وزرع. يتم تسجيل جميع الأشياء الموجودة في العالم المحيط بالكاميرا ونقلها إلى الزرعة من خلال المعالج لاسلكيًا. حسنًا، تعمل الغرسة، باستخدام الأقطاب الكهربائية، على تنشيط خلايا الشبكية للمريض، وإرسال المعلومات مباشرة إليه العصب البصري.
ويمكن لمستخدمي العين الإلكترونية التمييز بوضوح بين الخطوط الأفقية والعمودية خلال أسبوع. وفي المستقبل، تزداد جودة الرؤية من خلال هذا الجهاز. تبلغ تكلفة Argus II 150 ألف جنيه إسترليني. ومع ذلك، فإن البحث لا يتوقف، حيث يحصل المطورون على منح نقدية مختلفة. وبطبيعة الحال، لا تزال العيون الاصطناعية غير كاملة تماما. لكن العلماء يبذلون قصارى جهدهم لتحسين جودة الصورة المرسلة.
عين الكترونية في روسيا
كان أول مريض تم زرع الجهاز فيه في بلدنا هو ألكسندر أوليانوف، البالغ من العمر 59 عامًا، وهو من سكان تشيليابينسك. واستمرت العملية لمدة 6 ساعات المركز العلمي والسريريطب الأنف والأذن والحنجرة FMBA. قام أفضل أطباء العيون في البلاد بمراقبة فترة إعادة تأهيل المريض. خلال هذا الوقت، تم إرسال نبضات كهربائية بانتظام إلى الشريحة التي قام أوليانوف بتركيبها وتمت مراقبة التفاعل. أظهر الكسندر نتائج ممتازة.
بالطبع، لا يميز الألوان ولا يرى العديد من الأشياء التي يمكن للعين السليمة الوصول إليها. العالميرى أوليانوف ضبابية وبالأبيض والأسود. لكن هذا يكفي ليكون سعيدًا تمامًا. بعد كل شيء، على مدى السنوات العشرين الماضية، كان الرجل أعمى بشكل عام. والآن تغيرت حياته بالكامل بفضل العين الإلكترونية المثبتة. تكلفة العملية في روسيا 150 ألف روبل. حسنًا ، بالإضافة إلى سعر العين نفسها المشار إليه أعلاه. في الوقت الحالي، يتم إنتاج الجهاز فقط في أمريكا، ولكن مع مرور الوقت، يجب أن تظهر نظائرها في روسيا.
وتقع العين نفسها في حفرة تسمى المدار. شكل العين يشبه إلى حد كبير التفاحة، ولهذا السبب انتشر اسم "مقلة العين" على نطاق واسع. من خلال الفجوة بين القاع و الجفن العلوييبرز مقبس العين قليلاً إلى الخارج، لكن معظم العين تقع في الداخل. توجد داخل العين دائرة سوداء صغيرة، تسمى عادةً الحدقة. لقد أثبت العلماء أنه عندما تكون في الظلام لفترة طويلة، تتوسع حدقة العين، وعندما تتعرض للضوء الساطع، على العكس من ذلك، تضيق. ويتم ذلك بمساعدة العضلة الموجودة داخل العين، الموجودة على القزحية. إذا كنت لا تعرف ما هي القزحية، فنسارع إلى إخبارك أنها عبارة عن حلقة صغيرة ملونة تقع حول حدقة العين بأكملها.
يرجع اللون الأسود لحدقة العين إلى وجود فراغ دائمًا داخل العين. في الخلف، كما هو الحال في فيلم الكاميرا، هناك عدة خلايا حساسة للضوء. هذه الطبقة، مثل الشبكة، تلتقط أشعة الضوء. اسم هذه الطبقة من الخلايا هو شبكية العين. يوجد بداخلها ما لا يقل عن 140 مليون خلية حساسة للغاية للضوء. عندما يضربها الضوء، تبدأ تفاعلات كيميائية مختلفة بالحدوث بداخلها، وتتحول على الفور إلى نبضة. يتحرك هذا الدافع على طول العصب البصري، ويصل إلى مركز الدماغ. ثم ينتج الدماغ إشارة وبعد ذلك فقط نبدأ في فهم ما نراه. وهكذا نكون قد وصفنا للتو كيف ترى العين البشرية. بنية العين العدسة هي المسؤولة بشكل كامل عن وضوح الصورة.
هناك حاجة إلى عدسة لجمع الأشعة ومن ثم توجيهها إلى شبكية العين. لتركيز الأشعة من كائن بعيد، يجب أن تكون العدسة مسطحة، وإذا كان من الضروري التركيز على كائن قريب، فإنها تصبح أكثر سمكًا مرة أخرى. هناك عضلة خاصة تقع حول العدسة مسؤولة عن ذلك. عندما تنقبض، تصبح العدسة أكثر سمكًا، وعندما تتوسع تصبح أرق. إذا أردنا أن ننظر إلى الأشياء الموجودة على مسافات مختلفة، فسنحتاج إلى استخدام منحنيات مختلفة تمامًا للعدسة.
وبالتالي، فإن العين هي بنية طبيعية معقدة للغاية تسمح لك برؤية ما تراه والتفاعل معه. يمكنك فهم سبب رؤية العين من خلال فهم تشريحها ورؤية أن بنيتها تشبه الكاميرا.
العين الاصطناعية يمكن أن تكون:
- عين الكترونية
- العين الإلكترونية
- عين نانو
العين الإلكترونيةهو جهاز يسمح لك بإدراك التغيرات في الضوء أو تمييز الألوان (على سبيل المثال، جهاز استشعار أو جهاز استشعار).
غامر المخرج والمنتج الكندي روب سبنس، بإجراء عملية جراحية لاستبدال العين الاصطناعية التي فقدها عندما كان طفلاً بكاميرا مصغرة. سبنس نفسه لا يستطيع الرؤية مباشرة بعينه الجديدة. على عكس العديد من مشاريع شبكية العين الاصطناعية، لا ترسل كاميرا آيبورج إشارات إلى الدماغ. وبدلاً من ذلك، يرسل الجهاز الصغير الصورة لاسلكيًا إلى شاشة محمولة. من هذا الجهاز، يمكن بالفعل إرسال الإشارة إلى جهاز كمبيوتر للتسجيل والتحرير.
عين الكترونية- إنها مصطنعة البصرية، تقليد عضو فردي.
دانييل بالانكر، زميل في جامعة ستانفورد والفيزياء الطبية الحيوية و تقنيات طب العيون"، طوروا بدلة شبكية عالية الدقة أو "العين الإلكترونية".
كما أنشأت اليابان شبكية اصطناعية بناءً على براءة اختراع أمريكية، والتي ستساعد في المستقبل على استعادة الرؤية للمرضى المكفوفين. وكما أصبح معروفًا، فقد تم تطوير هذه التقنية من قبل متخصصين من شركة Seiko-Epson وجامعة ريوكوكو ومقرها في كيوتو.
شبكية العين الاصطناعية عبارة عن مستشعر ضوئي يحتوي على مصفوفة رقيقة من الألومنيوم مع عناصر من أشباه الموصلات من السيليكون. ل تنفيذ أفضلوفي الاختبارات الأساسية يتم وضعها على لوح زجاجي مستطيل بقياس 1 سم، أما بالنسبة للاختبارات اللاحقة على الحيوانات، على وجه الخصوص، ثعابين البحر، فمن المفترض أن يتم تركيبها على ألواح بلورية سائلة مرنة.
وفقا لمبدأ التشغيل، تقلد شبكية العين الاصطناعية الشبكية الحقيقية: عندما تضرب أشعة الضوء أشباه الموصلات، يتم توليد جهد كهربائي، والذي إشارة بصريةيجب أن تنتقل إلى الدماغ وينظر إليها كصورة.
تبلغ دقة المصفوفة الحساسة للضوء 100 بكسل، ولكن بعد تقليل حجم الشريحة يمكن زيادتها إلى ألفي عنصر رسومي. ووفقا للخبراء، إذا تم زرع مثل هذه الشريحة في شخص أعمى تماما، فإنه سيكون قادرا على تمييز الأشياء الكبيرة من مسافة قريبة، مثل الباب أو الطاولة.
وأظهر المرضى الذين تم زرع عين إلكترونية لديهم القدرة ليس فقط على تمييز الضوء والحركة، ولكن أيضًا على التعرف على الأشياء بحجم كوب الشاي أو حتى السكين. واستعاد بعضهم القدرة على قراءة الحروف الكبيرة.
نانو آي- جهاز تم إنشاؤه باستخدام تقنية النانو (على سبيل المثال، عدسة يتم تطبيقها على حدقة العين). مثل هذا الجهاز لا يمكن أن يعود فقط فقدت الرؤيةوالتعويض عن الوظائف المفقودة جزئيًا، ولكن أيضًا توسيع القدرات عين الإنسان. ستكون العدسة قادرة على عرض الصورة مباشرة على العين أو المساعدة في التقاط الضوء بشكل أفضل، مما يسمح لك بالرؤية في الظلام مثل القطة.
لا تزال تقنية عين النانو في طور التطور ومن غير المعروف ما هي الفرص التي ستظهر أمام البشر.
طور المهندسون الأمريكيون العدسات اللاصقةمع إمكانية عرض المعلومات المرئية مباشرة للعين. ويتم تمويل المشروع من قبل القوات الجوية الأمريكية، التي تأمل في إنتاج جهاز جديد للطيارين.
قام مايكل ماك ألباين من جامعة برينستون وزملاؤه بتطوير طابعة ثلاثية الأبعاد تقوم بطباعة العدسات اللاصقة بخمس طبقات، تبعث إحداها الضوء على سطح العين. العدسات نفسها مصنوعة من البوليمر الشفاف. وهي تحتوي على عدة مكونات: مصابيح LED مصنوعة من نقاط كمية نانوية الحجم، وأسلاك مصنوعة من جسيمات الفضة النانوية، و البوليمرات العضوية(تعمل كمواد للدوائر الدقيقة).
أصعب شيء، بحسب ماك ألبين، هو الاختيار المواد الكيميائيةقادرة على ضمان اتصال قوي للطبقات مع بعضها البعض. صعوبة أخرى كانت الشكل الفردي مقل العيونفي البشر: كان على المهندسين مراقبة إنتاج العدسات اللاصقة باستخدام كاميرتي فيديو للتأكد من توافقها مع عين المريض.
توقعت ذلك تطور جديدستكون مفيدة في المقام الأول للطيارين: فالعدسات اللاصقة ستنقل المعلومات حول تقدم الرحلة مباشرة إلى العين. بالإضافة إلى ذلك، سيكون من الممكن وضع أجهزة استشعار في العدسات تكتشف المؤشرات الحيوية الكيميائية لإرهاق العين.
علماء آخرون يشككون قيمة عمليةالتطورات: الجهد المطلوب لتشغيل شاشة LED مرتفع للغاية، كما يقول الفيزيائي ريموند موراي من لندن. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري التأكد من سلامة المواد. فمن المعروف، على سبيل المثال، أن سيلينيد الكادميوم، الذي تُصنع منه النقاط الكمومية، مضر جدًا بالصحة.
دعونا نوضح على الفور: نحن لا نتحدث عن نسخة كاملة من جهاز الرؤية الذي يحل محل العين العمياء. على عكس، على سبيل المثال، الذراع أو الساق الاصطناعية، التي تستنسخ الجزء المفقود من الجسم بدقة من الخارج. "العين الاصطناعية" عبارة عن تصميم يتكون من نظارات وكاميرا صغيرة ومحول إشارة فيديو متصل بالحزام وشريحة مزروعة في شبكية العين. مثل هذه الحلول، التي تجمع بين الأحياء وغير الحية، والبيولوجيا والتكنولوجيا، تسمى الكترونية في العلوم.
كان أول مالك للعين الإلكترونية في روسيا يبلغ من العمر 59 عامًا مجرب الطحن غريغوري أوليانوفمن تشيليابينسك.
وأوضح AiF أن "مريضنا هو المريض رقم 41 في العالم الذي يخضع لمثل هذه العملية". وزيرة الصحة فيرونيكا سكفورتسوفا. - رأى حتى بلغ 35 سنة. ثم بدأت الرؤية تضيق من المحيط إلى المركز وتختفي تماماً عند سن 39 عاماً. لذا فإن هذه التكنولوجيا المثيرة للاهتمام تسمح للإنسان بالعودة من الظلام. يتم وضع شريحة على شبكية العين، تقوم بإنشاء صورة رقمية للصورة عن طريق تحويل الصورة المسجلة بواسطة كاميرا الفيديو الخاصة بالنظارة من خلال محول خاص. تنتقل هذه الصورة الرقمية عبر العصب البصري المحفوظ إلى القشرة الدماغية. والشيء الأكثر أهمية هو أن الدماغ يتعرف على هذه الإشارات. وبطبيعة الحال، لا يتم استعادة الرؤية بنسبة 100٪. نظرًا لأن المعالج المزروع في شبكية العين يحتوي على 60 قطبًا كهربائيًا فقط (شيء يشبه البيكسلات في الشاشات، للمقارنة: تتمتع الهواتف الذكية الحديثة بدقة تتراوح من 500 إلى 2000 بكسل - إد.)، تبدو الصورة أكثر بدائية. إنه أبيض وأسود ويتكون من أشكال هندسية. لنفترض أن مثل هذا المريض يرى الباب على شكل حرف أسود "P". ومع ذلك، فإن هذا أفضل بكثير من الإصدار الأول من الجهاز الذي يسمح بـ 30 قطبًا كهربائيًا.
وبطبيعة الحال، يحتاج المريض إلى إعادة تأهيل طويلة الأمد. يحتاج إلى أن يتعلم كيفية فهم الصور المرئية. غريغوري متفائل جدا. بمجرد توصيل المحلل، رأى على الفور بقعًا من الضوء وبدأ في حساب عدد المصابيح الكهربائية الموجودة على السقف. ونأمل حقاً أن يحتفظ دماغه بالصور البصرية القديمة، لأن المريض فقد بصره في مرحلة البلوغ. ومن خلال التأثير على الدماغ ببرامج إعادة تأهيل خاصة، من الممكن إجباره على “ربط” الرموز التي يتلقاها الآن مع الصور المخزنة في الذاكرة منذ وقت رؤية الشخص.
هل سيرى الجميع النور؟
وهذه هي التجربة الأولى من نوعها في بلادنا. أجريت العملية مدير مركز أبحاث طب العيون، الجامعة الوطنية الروسية للأبحاث الطبية التي سميت باسمه. بيروجوفا طبيب عيون جراح خريستو 
تخشيدي. يقول البروفيسور خ.تخشيدي: "المريض الآن في المنزل، ويشعر بتحسن، وقد رأى حفيدته للمرة الأولى". - يستمر تدريبه بوتيرة متسارعة. لقد فوجئ رجال الهندسة من الولايات المتحدة الأمريكية، الذين جاءوا لتوصيل الإلكترونيات بعد أسبوعين من العملية، بمدى سرعة إتقان تشغيل النظام. هذا شخص مذهل، مصمم على الفوز. وينتقل تفاؤله إلى الأطباء. هناك العديد من البرامج التدريبية. وهو الآن يتعلم الاعتناء بنفسه في الحياة اليومية - طهي الطعام، والتنظيف بنفسه. الخطوة التالية هي إتقان الطرق الأكثر أهمية: إلى المتجر، إلى الصيدلية. بعد ذلك، تعلم كيفية رؤية حدود الأشياء بوضوح، على سبيل المثال مسار المشاة. إن ظهور تكنولوجيا أفضل، وبالتالي استعادة أفضل للبصر، أصبح قاب قوسين أو أدنى. تذكر كيف كنت هاتف خليويقبل 10-15 سنة وكيف هم الآن. الشيء الرئيسي هو أن يتم إعادة تأهيل المريض اجتماعيا. يمكن أن يخدم نفسه."
صحيح، في الوقت الحالي لا يسعنا إلا أن نفخر بالأداء الموهوب. جميع التكنولوجيا، وكذلك التصميم، مستوردة. ليست رخيصة. الجهاز وحده يكلف 160 ألف دولار، والتكنولوجيا بأكملها تكلف 1.5 مليون دولار، ولكن هناك أمل في ظهور الأجهزة المحلية قريبا.
"لقد بدأنا في تطوير عملية زرع شبكية بالتعاون مع ولاية سانت بطرسبرغ الأولى الجامعة الطبيةهم. بافلوفا. وبطبيعة الحال، سيكون أرخص وأكثر سهولة في الوصول إلى المرضى من تلك المستوردة، "طمأنت AiF كبير أطباء العيون في وزارة الصحة، مدير معهد أبحاث أمراض العيون الذي يحمل اسمه. هيلمهولتز فلاديمير نيروف.
في غضون ذلك، يتطور الاتجاه الإلكتروني في روسيا بنشاط في مجالات أخرى. على وجه الخصوص، عند إنشاء أذرع وأرجل صناعية إلكترونية. تطبيق آخر للإلكترونيات هو أجهزة استعادة السمع. تقول فيرونيكا سكفورتسوفا: "تم إجراء أول عملية زراعة قوقعة صناعية في روسيا منذ 10 سنوات". - والآن نصنع أكثر من ألف منها سنويًا ونصبح من بين الثلاثة الأوائل في العالم. يخضع جميع الأطفال حديثي الولادة لفحص سمعي. في حالة وجود بعض حالات ضعف السمع التي لا رجعة فيها، يتم إجراء عملية الزرع دون انتظار. يتطور الأطفال تمامًا مثل سماع الأطفال، ويتعلمون التحدث بشكل طبيعي ولا يتأخرون في النمو.
جسم الإنسان ضعيف للغاية. حتى وقت قريب، في حالة تلف أي عضو، لم يكن من الممكن استبداله، ويظل الشخص مشلولًا، ويتلقى في كثير من الأحيان أطرافًا اصطناعية غير مريحة للغاية وسيئة الأداء. لكن الباحثين اليوم حققوا نتائج مهمة في الأطراف الصناعية الأعضاء البشرية. لقد جمعنا 10 من أحدث التطورات العلمية التي ستمكن في المستقبل القريب من استبدال أجزاء الجسم التالفة.
الجلد، الذي يغطي ويحمي جسم الإنسان بأكمله، هو العضو الأكثر عرضة للتلف. طور علماء جامعة ستانفورد مادة فائقة المرونة وقوية وفائقة الحساسية يمكن أن تصبح أساسًا للبشرة الاصطناعية في المستقبل. لقد حاول الناس تطوير الجلود الاصطناعية من قبل، لكن المادة الجديدة تتمتع بحساسية حسية أكبر بكثير. ويحتوي على ترانزستورات عضوية وطبقة من المادة المرنة التي تسمح له بالتمدد دون تلف. وهي تعمل بالطاقة الذاتية - يحتوي الجلد على سلسلة من الألواح الشمسية المرنة.
2. قلب نابض تم إنشاؤه في طبق بيتري
لقد استكشف العلماء منذ فترة طويلة قدرة الخلايا الجذعية على تنمية القلوب، وحققوا مؤخرًا تقدمًا كبيرًا هذا العام من خلال إنشاء قلب في طبق بتري يمكنه النبض من تلقاء نفسه. وفي غضون 20 يومًا، ينبض القلب الجديد بمعدل 40 إلى 50 نبضة في الدقيقة. ما زال أضعف من أن يضخ الدم فعليًا، لكن أنسجة مثل هذه لديها إمكانات كبيرة.
3. الأيدي الصناعية التي تستشعر اللمس
من المؤكد أن الأيدي الاصطناعية الحالية يمكنها الإمساك بالأشياء، لكنها تفتقر إلى واحدة من أهم القدرات التي تتمتع بها اليد الحقيقية. يد الإنسان- يلمس. لا يمكن للأشخاص الذين يستخدمون الأطراف الصناعية أن يشعروا عندما يكونون على اتصال بجسم ما دون النظر إليه مباشرة. وقد قام فريق بحث من جامعة شيكاغو بحل هذه المشكلة عن طريق إنشاء أيدي ترسل إشارات كهربائية إلى الدماغ. أجرى العلماء تجارب على القرود، ودرسوا كيفية استجابة أدمغتهم للمس.
في حين أن الأرجل الإلكترونية هي بالطبع نعمة كبيرة لمبتوري الأطراف، إلا أن لديها عيبًا كبيرًا - وهو عدم وجودها اتصال حقيقيالأعصاب مع الجسم. لكن في العام الماضي، تلقى زاك ووتر، أحد سكان سياتل، أول أطراف في العالم تتحكم فيها قوة الفكر، وذلك بفضل استقبالها إشارات مباشرة من دماغه. لتحسين هذه الأرجل الاصطناعية، ستقوم الشركة المصنعة بجعلها أرق وأخف وزنا.
5. دماغ بشري مصغر
الموت الدماغي قاتل. ربما في يوم من الأيام، سيكون الشخص قادرًا على الزرع دماغ جديدفي الجمجمة، ولكن يجدر بنا أن نتذكر أن هذا ليس مجرد عضو عادي. فهو يحتوي على كل الأفكار والذكريات، لذا قد تبدو فكرة إنشاء أدمغة صناعية سخيفة. لكن هذا لم يمنع العلماء من زراعة خلايا حقيقية من الخلايا الجذعية. العقل البشريفي المختبر. ومع ذلك، فهو لا يزال بحجم حبة البازلاء وغير قادر على التفكير.
توجد بالفعل تقنية يمكنها استعادة السمع بشكل مصطنع، لكن الغرسات الداخلية لا تفعل شيئًا للجزء المرئي من الأذن. عادي آذان صناعيةتبدو مثل الألعاب البلاستيكية. لكن الباحثين توصلوا هذا العام أسلوب جديدوالتي توفر القدرة على تنمية آذان مرنة ونابضة بالحياة من الخلايا الحية. يتم أخذ هذه الخلايا من الفئران والأبقار وتشكيلها في مادة هلامية. ثم يتم استخدام هذا الجل لإنشاء أذن صناعية باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد في أقل من ساعة.
7. أنف يشم رائحة المرض
قرر باحثون من جامعة إلينوي ابتكار جهاز يتعرف على المواد الكيميائية عن طريق الرائحة، لكنهم لم يكتفوا بحساسية الأنف البشري. وبدلاً من ذلك، قاموا بإنشاء أنف صناعي يستخدم رائحة البكتيريا لتحديد وتشخيص أمراض معينة.
8. البنكرياس الاصطناعي
يقوم البنكرياس بإنتاج هرمون الأنسولين، والذي في حالة عدم وجوده في الجسم، يجب إعطاؤه يدويًا. يقوم مرضى السكر بفحص مستويات السكر في الدم باستمرار ومن ثم إعطاء الأنسولين عند الحاجة. ومع ذلك، سيكون البنكرياس الاصطناعي قادرًا على حقن الأنسولين في الجسم تلقائيًا. يراقب وينظم مستويات السكر في الدم في جميع الأوقات.
لقد تمكن الناس منذ فترة طويلة من إعادة السمع للصم، ولكن إعادة البصر للمكفوفين لا يزال أكثر من ذلك بكثير مسألة معقدة. عندما يفقد الناس بصرهم، تتوقف شبكية العين عن إرسال إشارات من المستقبلات الضوئية إلى الدماغ. من أجل خلق عين اصطناعيةنحتاج أولاً إلى فهم كيفية معالجة شبكية العين لهذه الإشارات، وهو أمر لم يتمكن العلماء من تحقيقه حتى وقت قريب. وقد تمكن العلماء في كلية طب وايل كورنيل من القيام بذلك عن طريق على الأقلباستخدام الفئران والقرود، تم إنشاء شبكية عين صناعية تحول رقائقها الصور إلى إشارات إلكترونية.
10. أصابع وجيجابايت من المعلومات
عندما تعرض المبرمج الفنلندي جيري جالافا لحادث دراجة نارية في عام 2008، فقد إصبعه. وجد راكب الدراجة النارية طريقة غير معتادة للخروج من الموقف، حيث ابتكر إصبعًا صناعيًا يمكن تخزين 2 غيغابايت من المعلومات الرقمية فيه. والآن يمكنه ببساطة إدخال الطرف الاصطناعي غير العادي في موصل USB. وفي المستقبل، يخطط جلاوة لترقية اختراعه من خلال إضافة دعم للاتصالات اللاسلكية. يريد أيضًا إضافة المزيد من الذاكرة.
في الآونة الأخيرة، وجه المطورون انتباههم إلى الأشخاص الذين لديهم الإعاقات، عرض .
