En todo el mundo, millones de personas corren el riesgo de Perder de vista por causa de enfermedades degenerativas De los ojos. Uno de ellos, la retinosis pigmentaria, afecta a 1 de cada 4.000 personas. Hoy contamos con tecnología capaz de dar visión parcial a personas con este síndrome, gracias a implantes como Argus II.

Primera prótesis de retina del mundo, reproduce algunas funciones de este parte del ojo esencial para la visión, permitiendo a los usuarios percibir movimientos y formas. Pero esto es sólo el comienzo. Los investigadores continúan buscando mejoras en la tecnología, con un objetivo ambicioso en mente.

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"Nuestro objetivo ahora es desarrollar sistemas que realmente imiten la complejidad de la retina", dijo Gianluca Lazzi, profesor decano de oftalmología e ingeniería eléctrica en la Escuela de Medicina Keck y la Escuela de Ingeniería de Viterbi, ambas en la Universidad del Sur de California ( USC).

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Lazzi y sus colegas publicaron dos estudios recientes basados ​​en un sofisticado modelo de computadora que simula lo que sucede en la retina. Validado experimentalmente, reproduce las formas y posiciones de millones de células nerviosas en el ojo, así como sus propiedades físicas e interconexiones.

"Cosas que ni siquiera podíamos ver antes, ahora podemos modelar", dijo Lazzi. "Podemos imitar el comportamiento de los sistemas neuronales, de modo que podamos entender realmente por qué hacen lo que hacen".

Utilizando el nuevo modelo, los investigadores identificaron posibles formas de agudizar y proporcionar una visión del color para los futuros usuarios de prótesis de retina.

El ojo biónico, en la práctica

Los pacientes de Argus II reciben un pequeño implante ocular detrás de la retina, que consiste en una serie de electrodos que se activan de forma remota cuando se transmite una señal a través de un par de anteojos especiales equipados con una cámara.

Los patrones de luz detectados por la cámara determinan qué células ganglionares de la retina son activadas por los electrodos, enviando una señal al cerebro que da como resultado la percepción de una imagen en blanco y negro compuesta por 60 puntos.

Argus II: el implante devuelve la visión parcial a los pacientes con retinitis pigmentosa. Imagen: Second Sight
Argus II: el implante devuelve la visión parcial a los pacientes con retinitis pigmentosa. Imagen: Second Sight

Pero bajo ciertas condiciones, un electrodo en el implante estimulará los axones de las células vecinas a su objetivo. Para el usuario del ojo biónico, esto da como resultado la percepción de una forma alargada en lugar de un punto.

En un estudio publicado en IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, Lazzi y sus colegas utilizaron su modelo informático para resolver este problema.

Los investigadores utilizaron modelos para dos subtipos de células ganglionares de la retina, tanto a nivel de una sola célula como en grandes redes. Identificaron un patrón de pulsos cortos que se dirigen preferentemente a los cuerpos celulares, con menos activación de los axones fuera del objetivo.

Otro estudio reciente en la revista Scientific Reports aplicó el mismo sistema de modelado por computadora a los mismos dos subtipos de células para investigar cómo Codigo de color.

La investigación se basa en investigaciones anteriores, que mostraron que las personas que utilizan Argus II perciben variaciones de color según los cambios en la frecuencia de la señal eléctrica. Usando su modelo, Lazzi y sus colegas desarrollaron una estrategia para ajustar la frecuencia de la señal para crear la percepción del color azul.

Además de la posibilidad de añadir visión de color al ojo biónico, la codificación de tonalidades podría combinarse con la inteligencia artificial en futuros avances basados ​​en el sistema, de forma que destaquen elementos especialmente importantes en el entorno de una persona, como caras o puertas.

"Hay un largo camino por recorrer, pero estamos avanzando en la dirección correcta", dijo Lazzi. "Podemos dar inteligencia a estas prótesis y, con el conocimiento, llega el poder".

fuente: TechXplore