Look me in the cybereyes

Today, when we speak or write about the cybernetic eyes, we think of something like that.

On the first sight (sic!) there is no mistake that technology has been used for visual augmentation; it’s pretty much obvious that the user is wearing an electronic device.

There is a similar issue with the invasive retinal implants, just like this one.

Briefly: a chip, 3 mm in diameter, 1500 pixel resolution, is implanted beneath the retina, in the proximity of macula lutea. Its task is to restore sight. The trials are conducted on the patients with retinis pigmentosa. On the lab website you can find a few movies with the trial’s participants; at the very best, they regain the ability to recognize simple shapes and human silhouettes; they can even read letters no smaller than the A5 paper sheet. Of course this is an amazing improvement in comparison to the total blindness, but it is still not quite the thing we want the bionic eyes to do, and moreover, we don’t know for how long can the chip be used.

This model does not require the user to wear external camera-glasses, a solution present in the other types of “cybereyes”.

But it’s necessary to wear a source of energy in your pocket, and a cable sticks out of your head, which is also not that comfortable. The future models are planned to employ a subcutaneous power device, just like with the cochlear implants.

In the case of retinal degeneration, however, there might be another solution looming in the future, as discrete as the artificial lens.

A the FENS 2012 conference in Barcelona, which I had the pleasure to attend in July, I’ve listened to an extremely interesting lecture. I think we have a breakthrough in retinal implants and even if this one won’t pan out, a certain thought barrier has been crossed. I’d love it to work. Maybe in twenty or thirty years we’ll have retinal implants as available as LASIK surgery.

This is the link to the final paper.

And this is the pre-release pdf I’ve managed to excavate.

So what is it about? The researchers have cultured the primary rat neurons on a polymer with photovoltaic properties. Just like the ones people use to produce solar power panels. We excite the polymer with light, the neurons spike with activity. Voila. The whole bio-organic hybrid was maintained live for as long as the primary neurons can be maintained in good shape in the cell culture. And it was still working.

The long standing goal is to produce a miniature photovoltaic panel, that will replace the function of the damaged photoreceptors. Without the aid of camera or any need to provide current. Now the researchers are implanting a polymer-covered material to the albino rats with a damaged retina.

There was no results yet from the animal experiment in Barcelona. I wonder if this works; by now, we can’t tell for sure, and I don’t want to encourage false hope.

As you can see however, cybereyes don’t have to be seen.

And the creative sf author should remember just that.

Spójrz mi w cyberoczy

W dzisiejszych czasach, kiedy mówimy o cybernetycznych oczach, mamy na myśli mniej więcej coś takiego.

Na pierwszy rzut oka (sic!) widać tutaj wspomaganie wzroku technologią. Podobnie jest z inwazyjnymi, prototypowymi implantami, które podejmują funkcję siatkówki, takimi jak ten tutaj.

Skrótowo: matryca o średnicy 3 mm, o rozdzielczości 1500 pikseli, jest wszczepiana pod siatkówkę, w okolice plamki żółtej. Zadaniem implantu jest przywrócenie wzroku; badania są prowadzone na pacjentach chorych na retinopatię barwnikową. Na stronie znajduje się kilka filmów z uczestnikami próby klinicznej; w najlepszym wypadku uzyskują oni zdolność rozpoznawania prostych kształtów, sylwetek i czytania liter wielkości kartki A5. Oczywiście w porównaniu z całkowitą ślepotą jest to niezwykła poprawa, ale to jeszcze nie to, czego byśmy chcieli od bionicznych oczu, poza tym nie wiadomo, jak długo taki chip może w oku wytrzymać.

Ten model nie wymaga jednak noszenia przez użytkownika zewnętrznych okularów z kamerą, czyli rozwiązania obecnego w innych typach „cyberoczu”.
Trzeba jednak mieć w kieszeni źródło zasilania, a z głowy wystaje niewygodny kabelek. Przyszłe modele mają wykorzystywać zasilanie umieszczane podskórnie, tak jak w przypadku implantów ślimakowych.

W przypadku chorób degeneracyjnych siatkówki może jednak zwycięży inne rozwiązanie, równie dyskretne, jak sztuczne soczewki.

Otóż na konferencji FENS 2012 w Barcelonie, na której byłam w lipcu, wysłuchałam niezwykle ciekawego wykładu. Zdaje się, że doszło do przełomu w dziedzinie implantów siatkówkowych i nawet, jeżeli ten konkretny nie wypali, pewna bariera myślowa została już przekroczona. Bardzo bym chciała, żeby to zadziałało - może za dwadzieścia, trzydzieści lat implanty będą powszechnie dostępne, jak laserowa korekta wad wzroku czy też operacja zaćmy.

Tutaj jest link do publikacji w wersji ostatecznej.
Tutaj wydłubałam pdfa.

O co chodzi? Zespół, o którym mowa, opracował metodę hodowli szczurzych neuronów na polimerze o właściwościach fotoelektrycznych. Dokładnie takim, jakich używa się do produkcji baterii słonecznych. Polimer pobudzamy światłem, w neuronach pojawia się aktywność. Voila. Cały bio-organiczny hybrydowy system utrzymywano tak długo, jak długo w ogóle można trzymać neurony w hodowli. I działał.

Ostatecznym celem badań jest wyprodukowanie maleńkiego światłoczułego panelu, który będzie zastępował uszkodzone fotoreceptory, bez zewnętrznej kamery i bez zasilania. Na dalszym etapie badań mają wszczepiać materiał pokryty polimerem szczurom-albinosom ze zniszczoną siatkówką.

W Barcelonie jeszcze nie było żadnych wyników eksperymentu na zwierzętach. Ciekawe, czy to się uda; na tym etapie na dwoje babka wróżyła. Nie chcę wywołać błędnego wrażenia, że to już.

Jak jednak widać, cyberoczy wcale nie muszą przyciągać wzroku. Co, oczywiście, powinien zapamiętać każdy twórczy autor sf.