Иллюстративный рисунок, созданный искусственным интеллектом
Нейропротезирование – использование устройств, предназначенных для взаимодействия с нервной системой, чтобы воссоздать утраченную функциональность, — является отраслью исследований, которая быстро развивается и потенциально может значительно улучшить качество жизни.
Одним из наиболее известных примеров является кохлеарный имплант, расположенный во внутреннем ухе. Он преобразует звук в электрические сигналы, которые непосредственно стимулируют слуховой нерв у людей с тяжелой потерей слуха.
Но можно ли сделать то же самое с человеческим глазом, чтобы восстановить зрение людям с поврежденными фоторецепторами — клетками, ответственными за распознавание света и цвета?
Долгое время считалось, что биомедицинские имплантаты в сетчатке могут заменить поврежденные фоторецепторы. Один из способов сделать это – использовать электроды для создания импульса напряжения, который может позволить людям увидеть маленькое пятно.
Такие технологии прошли испытания. Но проблема в том, что им необходимо питание от внешнего источника и прокладка каким-то образом проводов в глаз.
Как пишет New Atlas, команда ученых из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) предложила альтернативную идею. Она заключается в том, чтобы прикрепить к глазному яблоку крошечную солнечную панель, преобразующую свет в электрический импульс, который мозг использует для создания изображений. Панель, естественно, будет автономной и портативной, что избавит от необходимости прокладывать провода в глаза.
Для создания таких панелей ученые решили использовать вместо традиционного кремния другие полупроводниковые материалы, такие как германий и арсенид галлия.
Как объяснил изданию один из авторов разработки доктор Удо Рёмер (Udo Römer), чтобы стимулировать нейроны, необходимо более высокое напряжение, чем то, которое дает один солнечный элемент:
«Если представить фоторецепторы как пиксели, то нам нужны три солнечных элемента, чтобы создать достаточное напряжение для передачи в мозг. Мы думаем над тем, как их сложить один на один, чтобы достичь этой цели. С кремнием это было бы сложно, поэтому мы перешли на арсенид галия, где это намного проще».
Ученые признают, что их разработка не вернет людям 100-процентное зрение. Встроенное зрение будет пока что черно-белым и с невысоким разрешением. Для его полноценного воспроизводства, возможно, потребуется дополнительная гарнитура, например, смарт-очки с лазерной системой.
Пока что ученые смогли успешно разместить два солнечных элемента друг на друге на площади около 1 квадратного сантиметра.
Ожидается, что после обширных лабораторных опытов и испытаний на животных размер устройства составит около 2 квадратных миллиметров с размером пикселей около 50 микрометров. В таком виде его можно будет испытать на людях. Но до этого должно пройти еще определенное время.
Читайте еще:
Цвет глаз влияет на вашу способность читать — ученые. Как так?
Ученые создали наноматериал, который убивает более 99% бактерий
