In den letzten Jahren haben Netzhautimplantate einen langen Weg zurückgelegt. Die ständige Weiterentwicklung und Miniaturisierung der optischen und Computertechnologie hat es Ingenieuren ermöglicht, Geräte wie den Argus II zu entwickeln: eine Netzhautprothese, die eine kleine Kamera, einen Computer und eine Reihe von Elektroden verwendet, die chirurgisch auf die Netzhaut einer blinden Person implantiert wurden, um die Welt um sie herum zu verändern in elektronische Impulse, die ins Gehirn gelangen.
Jetzt haben Forscher von Second Sight, dem Unternehmen, das den Argus II entwickelt hat, das Gerät für den Einsatz auf eine neuartige und potenziell bedeutsame Weise geändert. Wie sie in einem heute in Frontiers in Neuroprosthetics veröffentlichten Artikel berichten, haben sie das Implantat mit einem Computer verbunden, der digitale Braillemuster erzeugt, sodass sie Braille direkt auf die Netzhaut eines blinden Patienten übertragen können. In Studien war der Patient in der Lage, die Braille-Buchstaben viel einfacher und schneller zu lesen, als das System zum Lesen normaler gedruckter Buchstaben zu verwenden.
"Anstatt die Blindenschrift auf den Fingerspitzen zu fühlen, konnte der Patient die von uns projizierten Muster sehen und einzelne Buchstaben in weniger als einer Sekunde mit einer Genauigkeit von bis zu 89 Prozent lesen", sagte der Hauptautor des Papiers, Thomas Lauritzen, in einem Aussage. "Es gab keine Eingabe außer der Elektrodenstimulation, und der Patient erkannte die Braille-Buchstaben leicht."
Der Argus II stützt sich zusammen mit einigen anderen Netzhautimplantaten normalerweise auf Videos, die von einer kleinen Kamera aufgenommen wurden, die auf einer Brille montiert ist. Ein vom Benutzer getragener Computer wandelt die Bilder in ein digitales Signal um, das dann drahtlos an ein Gitter von 60 Elektroden übertragen wird, die chirurgisch auf die Netzhaut implantiert wurden, wodurch der Sehnerv stimuliert wird.
Nach einigem Training ist das Gehirn des Benutzers in der Lage, die elektrischen Stimulationsmuster ungefähr so zu interpretieren, wie normal sehende Menschen Licht auf ihrer Netzhaut interpretieren - mit anderen Worten, wie das Sehen. Obwohl die Auflösung extrem begrenzt ist (es ist, als würde man ein Bild mit einer Auflösung von 60 Pixeln betrachten), hat sich gezeigt, dass Patienten in klinischen Studien die Fähigkeit haben, Licht zu erkennen, wobei sich die Interpretation der Signale über Monate hinweg allmählich verbessert .
Anwender des Implantats tragen eine Brille mit einer winzigen Kamera, die die Welt filmt und in einen digitalen Datenfluss umwandelt. (Bild über Second Sight) In diesem Fall haben die Forscher die Argus II nicht mit den Eingaben einer Kamera verändert, die in die reale Welt blickt, sondern so, dass die elektronischen Signale von einem Computer stammen, der so programmiert ist, dass sechs der Elektroden im Gitter auf eine Weise stimuliert werden, die mit der Braillezeile übereinstimmt . Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass das System mit der Kamera und physischen Büchern zum Lesen verwendet werden kann. Aufgrund der begrenzten Auflösung der übermittelten visuellen Informationen war das Lesen jedoch äußerst langsam und nur mit sehr großem Text möglich.
Diese Art der Anwendung eines Netzhautimplantats könnte das Lesen für Blinde und Sehbehinderte revolutionieren. Das Schöne an der Idee ist, dass im Gegensatz zu den hochauflösenden visuellen Informationen, die Menschen erhalten, wenn sie sich umschauen, jeder Braille-Buchstabe nur in Form von sechs Punkten dargestellt wird, entweder erhöht oder nicht. Infolgedessen spielt die begrenzte Auflösung des Prothesensystems von 60 Pixeln keine Rolle - der Benutzer „sieht“ genau den Braille-Buchstaben, den er sonst fühlen würde, und ermöglicht so ein natürliches und schnelles Leseerlebnis.
So wie die traditionelle taktile Braille-Schrift zu Beginn des 20. Jahrhunderts eine ganze Welt schriftlicher Texte für Blinde eröffnete, konnte die Speicherung von Büchern als digitale Braille-Schrift für Netzhautimplantate im 21. Jahrhundert dasselbe für Texte bewirken. Alternativ könnte eine visuelle Erkennungstechnologie eingesetzt werden, so dass Personen, die mit dieser Art von Prothese ausgestattet sind, mit der Kamera ein normales Buch oder Textstück betrachten können und die Software dann die visuellen Buchstaben in das digitale Braillesignal umwandeln kann.
Es gibt Einschränkungen für diese Art von visuellem Implantat. Es ersetzt nur die Netzhaut und stützt sich auf einen intakten Sehnerv, so dass nicht alle Blinden Kandidaten für die Verwendung sind. Der Argus II wurde nur an Menschen mit der genetischen Erkrankung Retinitis Pigmentosa getestet, obwohl er auch bei Patienten mit Makuladegeneration funktionieren würde. Darüber hinaus ist das System derzeit sehr teuer: ungefähr 100.000 US-Dollar für jeden Benutzer.
Mit der Verbesserung und Verfeinerung der Technologie könnte es jedoch letztendlich dazu führen, dass jeder, der nicht sehen kann, Zugang zu visuellem Text hat.
