ความเสื่อมของจอประสาทตาซึ่งเซลล์รับแสงที่ไวต่อแสงในดวงตาเสื่อมสภาพและสูญเสียการทำงาน เป็นสาเหตุหลักของการตาบอดทั่วโลก แม้ว่าเซลล์จอประสาทตาจะสูญเสียความไวต่อแสงไปแล้ว แต่วงจรประสาทที่เชื่อมต่อกับสมองมักได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดี นี่เป็นโอกาสในการฟื้นฟูการมองเห็นโดยการข้ามเซลล์รับแสงที่เสียหายและกระตุ้นเซลล์ประสาทที่จอประสาทตาโดยตรง
ขาเทียม
ด้านการมองเห็นที่ฟื้นฟูการมองเห็นด้วยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของเซลล์ประสาทเรตินาได้รับการพัฒนาและใช้งานอย่างประสบความสำเร็จในผู้ป่วยแล้ว แต่อุปกรณ์ดังกล่าวมีการบุกรุกและต้องทำการผ่าตัดฝังที่ซับซ้อน นักวิจัยเสนอให้ใช้อัลตราซาวนด์ที่ไม่รุกรานเพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาทเหล่านี้
รายงานการค้นพบของพวกเขาพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นดวงตาของหนูที่ตาบอดด้วยอัลตราซาวนด์จะกระตุ้นเซลล์ประสาทกลุ่มเล็ก ๆ ในดวงตาของสัตว์“นี่คือขั้นตอนสู่อวัยวะเทียมจอประสาทตาที่ไม่รุกรานซึ่งทำงานได้โดยไม่ต้องผ่าตัดดวงตา” ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องกล่าว ในแถลงการณ์
การพิสูจน์แนวคิดเหตุผลในการใช้อัลตราซาวนด์คือ คลื่นเสียงออกแรงกดบนเซลล์ประสาทในดวงตา กระตุ้นให้ส่งสัญญาณไปยังสมอง โจวและเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบผลกระทบของการกระตุ้นอัลตราซาวนด์ในหนูที่มีสายตาปกติเป็นครั้งแรก โดยใช้ตัวแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์ 3.1 MHz ที่มีความลึก
โฟกัส 10 มม. พวกเขาบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทโดยใช้อิเล็กโทรดอาร์เรย์ 32 ช่อง (ระยะห่าง 150 ไมครอน) ที่ใส่เข้าไปในคอร์เทกซ์สายตาของสัตว์หรือซูพีเรียคอลลิคูลัส (SC) ซึ่งเป็นบริเวณสมองที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเส้นประสาทตานักวิจัยวัดการตอบสนองของหนูต่อการกระตุ้นด้วยแสง
และอัลตราซาวนด์ โดยสังเกตกิจกรรมของเซลล์ประสาทที่เทียบเคียงได้จากสิ่งเร้าทั้งสอง การค้นพบนี้ในหนูที่มีสายตาปกติบ่งชี้ว่าอัลตราซาวนด์สามารถเป็นทางเลือกในการกระตุ้นจอประสาทตาได้ต่อไป ทีมงานได้ตรวจสอบแบบจำลองของหนูที่มีอาการตาบอดจากความเสื่อมของจอประสาทตา
สัญญาณประสาท
ที่บันทึกไว้ในหนูตาบอด 16 ตัวแสดงให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์สามารถกระตุ้นเซลล์ประสาทที่จอประสาทตาได้ ตามที่คาดไว้ ไม่มีกิจกรรมภาพที่กระตุ้นด้วยแสงได้สำเร็จ กิจกรรมของเซลล์ประสาทที่เหนี่ยวนำในหนูตาบอดมักอ่อนแอกว่าในแอมพลิจูดและระยะเวลามากกว่าที่พบในหนูที่มีสายตาปกติ
ตรงกันข้ามกับกิจกรรมของเซลล์ประสาทที่กระตุ้นด้วยแสง การตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยอัลตราซาวนด์สามารถแก้ไขได้โดยพารามิเตอร์ของลำแสง นักวิจัยได้ประเมินผลของความเข้มของอัลตราซาวนด์ที่แตกต่างกัน (ความดันเสียงตั้งแต่ 1.29 ถึง 3.37 MPa) และระยะเวลา (ตั้งแต่ 1 ถึง 200 มิลลิวินาที)
พวกเขาสังเกตว่าทั้งแอมพลิจูดและระยะเวลาของการทำงานของเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้นตามความเข้มของอัลตราซาวนด์ที่เพิ่มขึ้น แอมพลิจูดไม่แปรผันตามระยะเวลาอัลตราซาวนด์ 10 มิลลิวินาทีหรือนานกว่านั้น แต่ระยะเวลาตอบสนองเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาอัลตราซาวนด์ที่เพิ่มขึ้น
สู่การส่งต่อ
ทางคลินิกข้อกำหนดที่สำคัญประการหนึ่งสำหรับอวัยวะเทียมที่มองเห็นได้คือผู้ใช้สามารถมองเห็นภาพที่คมชัดได้ เพื่อหาปริมาณความละเอียดเชิงพื้นที่ของการทำงานของเซลล์ประสาทที่กระตุ้นด้วยอัลตราซาวนด์ นักวิจัยได้สร้างการตอบสนองขึ้นใหม่ทั่วพื้นผิว SC ขณะที่ย้ายทรานสดิวเซอร์
บริเวณ SC ที่เปิดใช้งานมีความละเอียดเชิงพื้นที่ตั้งแต่ 161 ถึง 299 μm โดยรูปแบบนี้น่าจะเกิดจากความโค้งของเรตินา ความละเอียดเชิงพื้นที่เฉลี่ยอยู่ที่ 250 ไมโครเมตร เทียบได้กับ Argus II อวัยวะเทียมจอประสาทตาที่ได้ รับการอนุมัติจาก FDA เครื่องแรก ความละเอียดชั่วขณะ (อัตราเฟรม)
ของการกระตุ้นด้วยอัลตราซาวนด์เป็นอีกปัจจัยสำคัญ เนื่องจากเป็นตัวกำหนดว่าอวัยวะเทียมสามารถให้การมองเห็นที่ราบรื่นของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ได้หรือไม่ การกระตุ้นอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 20 วินาทีที่อัตราเฟรมต่างๆ เผยให้เห็นว่าอัตราเฟรมที่สูงถึง 5 Hz สร้างกิจกรรมของเซลล์ประสาทที่เสถียร
ในขณะที่อัตราเฟรมที่สูงกว่า (10 Hz) สามารถยับยั้งเซลล์ประสาทที่ส่งสัญญาณได้ พวกเขาทราบว่าการปราบปรามนี้เกิดจากความอิ่มตัวของเซลล์ประสาทมากกว่าความเสียหายของเซลล์ประสาท “แว่นตาพิเศษที่มีกล้องและตัวแปลงสัญญาณอัลตราซาวนด์มีจุดประสงค์เพื่อให้คนตาบอดและสายตาบางส่วน
สุดท้าย เพื่อตรวจสอบความสามารถของเทคนิคในการสร้างรูปแบบการมองเห็น นักวิจัยได้ออกแบบตัวแปลงสัญญาณแบบเฮลิคอล 4.4 MHz ที่ฉายอัลตราซาวนด์ไปยังเรตินาในรูปของตัวอักษร “C” ด้วยการใช้อิเล็กโทรดอาร์เรย์ 56 แชนเนลวางทั่วบริเวณ SC ทั้งหมด พวกเขาสังเกตเห็นรูปแบบรูปตัว C
ของกิจกรรมของเซลล์ประสาทใน SC”ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงถึงขั้นตอนสู่การพัฒนาอวัยวะเทียมของจอประสาทตาแบบไม่รุกรานโดยใช้อัลตราซาวนด์” ผู้เขียนร่วมคนแรกสรุป ” การสาธิตการฟื้นฟูการมองเห็นในหนูตาบอดในร่างกาย ชี้ให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์เปิดช่องทางใหม่สำหรับการพัฒนาอวัยวะเทียม
จอประสาทตาแบบใหม่ที่ไม่รุกราน”มองเห็นโลกในมุมมองใหม่” สิ่งเหล่านี้รวมถึงการกระตุ้นอัลตราซาวนด์ด้วยความถี่ศูนย์กลางที่สูงขึ้นเพื่อให้มีความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ดีขึ้นและเกณฑ์การกระตุ้นที่ต่ำกว่า การใช้อาร์เรย์อัลตราซาวนด์ 2 มิติเพื่อสร้างรูปแบบการกระตุ้นที่แตกต่างกันแบบไดนามิก
และการทดสอบพฤติกรรมเพื่อแสดงว่าสัตว์ที่ตื่นอยู่ตอบสนองต่อการกระตุ้นอัลตราซาวนด์อย่างไร นอกเหนือจากการบันทึกเซลล์ประสาท เทคโนโลยีนาโนสโคปในเท็กซัสวางแผนที่จะออกใบอนุญาตเทคนิคการกระตุ้นอัลตราซาวนด์ที่รอการจดสิทธิบัตรนี้และให้การสนับสนุนสำหรับการทดลองในอนาคต หากการศึกษาเหล่านี้ประสบความสำเร็จ ทีมงานคาดการณ์ว่าเทคโนโลยีดังกล่าว
credit: iwebjujuy.com lesrained.com IowaIndependentsBlog.com generic-ordercialis.com berbecuta.com Chloroquine-Phosphate.com omiya-love.com canadalevitra-20mg.com catterylilith.com lucianaclere.com
