मॉस्को, 13 मई - आरआईए नोवोस्ती।नेचर फोटोनिक्स जर्नल में प्रकाशित एक लेख के अनुसार, अमेरिकी जैव प्रौद्योगिकीविदों ने एक कृत्रिम रेटिना का प्रोटोटाइप बनाया है, जिसके लिए बिजली प्रणाली की आवश्यकता नहीं होती है और यह अवरक्त ऊर्जा पर चलता है।

आज, दुनिया भर के वैज्ञानिक कई प्रकार के प्रत्यारोपण विकसित कर रहे हैं, जो सिद्धांत रूप में, अपक्षयी रोगों या दुर्घटनाओं के परिणामस्वरूप खोई हुई दृष्टि को बहाल कर सकते हैं। कुछ मामलों में, जीवविज्ञानी स्टेम कोशिकाओं या व्यक्तिगत रेटिना कोशिकाओं के साथ प्रयोग कर रहे हैं; अन्य में, भौतिक विज्ञानी और जैव प्रौद्योगिकीविद् मानव और जानवरों के मस्तिष्क के साथ काम करने के लिए विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को अनुकूलित करने की कोशिश कर रहे हैं। हालाँकि, अभी तक किसी भी अध्ययन में कोई उल्लेखनीय प्रगति नहीं हुई है।

साइबर आँख

स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी (यूएसए) के जेम्स लाउडिन के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के एक समूह ने इसे विकसित किया है नया प्रकारइलेक्ट्रॉनिक रेटिना, उच्च-परिभाषा छवियां प्राप्त करने के लिए उपयुक्त है और इसके लिए बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है - ऐसी प्रौद्योगिकियों के विकास में मुख्य बाधा।

"हमारा आविष्कार बिल्कुल उसी तरह से काम करता है जैसे घर की छत पर लगे सौर पैनल, प्रकाश को विद्युत आवेगों में परिवर्तित करते हैं। हालांकि, हमारे मामले में, बिजली" रेफ्रिजरेटर "को नहीं खिलाती है, बल्कि एक संकेत के रूप में रेटिना को भेजी जाती है।" समूह के सदस्यों में से एक डेनियल पलांकर (डैनियल पलांकर) ने कहा।

कृत्रिम रेटिनालॉडिन और उनके सहयोगियों की आंख कई सूक्ष्म एकल सिलिकॉन प्लेटों का एक सेट है जो एक प्रकाश-संवेदनशील तत्व, एक बिजली जनरेटर और कुछ अन्य तत्वों को जोड़ती है। इस रेटिना के लिए एक अंतर्निर्मित वीडियो कैमरा और एक पॉकेट कंप्यूटर के साथ विशेष चश्मे की आवश्यकता होती है जो छवि को संसाधित करता है।

यह डिवाइस काम करती है इस अनुसार: चश्मा पहनने वाला कैमरा लगातार प्रकाश को इलेक्ट्रॉनिक पल्स के विस्फोट में परिवर्तित करता है। प्रत्येक "फ़्रेम" को कंप्यूटर पर संसाधित किया जाता है, दो हिस्सों में विभाजित किया जाता है - दाईं और बाईं आंखों के लिए और अवरक्त उत्सर्जकों को प्रेषित किया जाता है विपरीत पक्षचश्मे के लेंस. चश्मा अवरक्त विकिरण की छोटी तरंगों का उत्सर्जन करता है, जो आंख की रेटिना पर फोटो सेंसर को सक्रिय करता है और उन्हें एक छवि को ऑप्टिकल न्यूरॉन्स तक एन्कोड करने वाले विद्युत आवेगों को प्रसारित करने का कारण बनता है।

"आधुनिक प्रत्यारोपण बहुत भारी होते हैं, और आंख में सभी आवश्यक घटकों को डालने के लिए ऑपरेशन अविश्वसनीय रूप से कठिन होते हैं। हमारे मामले में, सर्जन को केवल रेटिना पर एक छोटा सा चीरा लगाने और उसके नीचे डिवाइस के प्रकाश संवेदनशील घटक को विसर्जित करने की आवश्यकता होती है, पलंकर ने आगे कहा।

अवरक्त अंतर्दृष्टि

वैज्ञानिकों के अनुसार सूचना प्रसारित करने के लिए अवरक्त प्रकाश का उपयोग दो प्रकार का होता है मुख्य लाभ. सबसे पहले, यह आपको नाड़ी शक्ति को बहुत अधिक बढ़ाने की अनुमति देता है उच्च मूल्यरेटिना की जीवित कोशिकाओं में दर्द पैदा किए बिना, क्योंकि प्रकाश संवेदनशील कोशिकाएं प्रतिक्रिया नहीं करती हैं अवरक्त विकिरण. दूसरे, उच्च विकिरण शक्ति उन मामलों में छवि स्पष्टता में सुधार करती है जहां रेटिना के नीचे न्यूरॉन्स गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त होते हैं या विद्युत आवेगों के प्रति खराब प्रतिक्रिया करते हैं।

वैज्ञानिकों ने अपने आविष्कार के कार्य का परीक्षण आंख की रेटिना पर किया दिमाग के तंत्रदृष्टिहीन और अंधे चूहों से लिया गया। इस प्रयोग में, उन्होंने फोटोकल्स को रेटिना के छोटे टुकड़ों से जोड़ा, इलेक्ट्रोड को पास के न्यूरॉन्स से जोड़ा, और यह देखने के लिए देखा कि क्या दृश्य और अवरक्त प्रकाश के संपर्क में आने पर वे आवेग उत्सर्जित करना शुरू कर देते हैं।

रेटिना आँख का सबसे महत्वपूर्ण भाग है। इसमें लाखों प्रकाश-संवेदनशील फोटोरिसेप्टर होते हैं जो रंग और गोधूलि दृष्टि दोनों के लिए जिम्मेदार होते हैं। परिणामस्वरूप फोटोरिसेप्टर - छड़ें और शंकु - को नुकसान विभिन्न रोगदृष्टि में धीरे-धीरे गिरावट आती है और उसका पूर्ण नुकसान होता है।

बहुत बार, रोग (रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा सहित) रेटिना न्यूरॉन्स को किसी भी तरह से प्रभावित किए बिना, केवल फोटोरिसेप्टर को ही नष्ट कर देते हैं। उदाहरण के लिए, शोधकर्ताओं ने पहले से ही इस तरह के अंधेपन से निपटने के प्रयास किए हैं, बायोनिक आँख. इलेक्ट्रोड से सुसज्जित एक विशेष माइक्रोचिप मरीजों के रेटिना में लगाई गई थी। मरीजों को वीडियो कैमरा वाले चश्मे का उपयोग करने के लिए कहा गया, जिससे सिग्नल पहले चिप और फिर मस्तिष्क तक प्रसारित होता था।

इटालियन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों ने एक कृत्रिम रेटिना बनाकर मौलिक रूप से अलग दृष्टिकोण का प्रस्ताव दिया है जिसे मरीज की आंख में प्रत्यारोपित किया जा सकता है। "रेटिनल प्रोस्थेसिस" में कई परतें होती हैं: एक प्रवाहकीय बहुलक सामग्री, एक रेशम-आधारित सब्सट्रेट और एक अर्धचालक परत। यह वह है जो पुतली के माध्यम से आने वाले फोटॉनों को पकड़ता है - इससे रेटिना न्यूरॉन्स की विद्युत उत्तेजना होती है और मस्तिष्क तक सिग्नल का संचरण होता है।

शोधकर्ता पहले ही अपने आविष्कार का परीक्षण रेटिना अध:पतन से पीड़ित चूहों पर कर चुके हैं। इम्प्लांट सर्जरी के एक महीने बाद वैज्ञानिकों ने मूल्यांकन किया प्यूपिलरी रिफ्लेक्सकृत्रिम रेटिना जानवरों, अनुपचारित जानवरों और स्वस्थ चूहों में।

कम रोशनी (1 लक्स) की प्रतिक्रिया, जो कि पूर्णिमा के दौरान रोशनी के बराबर होती है, रेटिना अध: पतन वाले चूहों और प्रत्यारोपण प्राप्त करने वाले चूहों में, व्यावहारिक रूप से समान थी। हालाँकि, ऑपरेशन किए गए जानवरों ने तेज रोशनी के प्रति लगभग स्वस्थ जानवरों की तरह ही प्रतिक्रिया की।

ऑपरेशन के 6 और 10 महीने बाद परीक्षण दोहराया गया - जैसे-जैसे चूहे बड़े होते गए, सभी जानवरों की दृष्टि ख़राब होती गई, लेकिन कृत्रिम रेटिना की स्थापना का प्रभाव अभी भी बना रहा। लेखकों ने यह भी दिखाया कि प्रकाश की क्रिया के तहत, प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था सक्रिय हो गई थी - यह मस्तिष्क का क्षेत्र है जो दृश्य जानकारी को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार है।

शोधकर्ता स्वीकार करते हैं कि वे अभी तक पूरी तरह से नहीं समझ पाए हैं कि कृत्रिम रेटिना कैसे काम करता है - यह देखना बाकी है। यह भी स्पष्ट नहीं है कि नया कृत्रिम अंगलोग - जानवरों पर प्राप्त परिणाम हमेशा रोगियों पर दोहराए नहीं जा सकते। हालाँकि, शोध दल के सदस्यों में से एक, ग्राज़िया पर्टिले बताते हैं कि रेटिना का मनुष्यों पर परीक्षण इस वर्ष, 2017 की दूसरी छमाही में शुरू हो सकता है, इन परीक्षणों के पहले परिणाम 2018 की शुरुआत में आने की उम्मीद है।

अमेरिकी वैज्ञानिकों ने चूहों में रेटिना कोशिकाओं के तंत्रिका कोड का अध्ययन किया। परिणाम प्राप्त डेटा था, जिसका उपयोग कृत्रिम आंख बनाने के लिए किया गया था। इस उपकरण में अंधे चूहों की दृष्टि बहाल करने की क्षमता है। अन्य वैज्ञानिकों ने इसी प्रकार बंदरों में रेटिनल कोड का अध्ययन किया है। यह पता चला कि संरचना तंत्रिका गतिविधियह कई मायनों में मानव के समान है। इन कार्यों के लेखकों का मानना ​​है कि ये अध्ययन एक ऐसा उपकरण बनाने में मदद करेंगे जो परीक्षण के बाद अंधे लोगों को उनकी दृष्टि वापस पाने में मदद करेगा।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि, जैसा कि शोधकर्ताओं ने कल्पना की है, कृत्रिम रेटिना न केवल वस्तुओं की आकृति को देखने में मदद करेगी, बल्कि दृश्य कार्य को पूर्ण रूप से बहाल भी कर सकती है। यही है, पहले से अंधा रोगी छोटे विवरणों को अलग करने में सक्षम होगा, उदाहरण के लिए, वार्ताकार की चेहरे की विशेषताएं। में वर्तमान मेंअध्ययन जानवरों पर परीक्षण की प्रक्रिया में है जो चलती वस्तुओं के बीच अंतर कर सकते हैं।

इस स्तर पर वैज्ञानिकों का मुख्य कार्य चश्मा या घेरे के रूप में एक उपकरण बनाना है, जिसकी सहायता से बाहरी प्रकाश को एकत्रित करके एक विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक कोड में परिवर्तित किया जाएगा। आगे इस कोड में केंद्रीय संरचनाएँमस्तिष्क एक छवि में बदल जाएगा.

रेटिना संबंधी बीमारियाँ अंधेपन का प्रमुख कारण हैं। हालाँकि, भले ही सभी फोटोरिसेप्टर कोशिकाएं क्षतिग्रस्त हो जाएं, नेत्र - संबंधी तंत्रिकाआमतौर पर क्षतिग्रस्त नहीं होता है, यानी तंत्रिका निकास मार्ग संरक्षित रहता है नेत्रगोलक. आधुनिक कृत्रिम अंग इस तथ्य का फायदा उठाते हैं। इस मामले में, अंधे व्यक्ति की आंख में विशेष इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित किए जाते हैं। वे गैंग्लिओनिक तंत्रिका कोशिकाओं को उत्तेजित करते हैं। लेकिन साथ ही, आप केवल धुंधली तस्वीर ही प्राप्त कर सकते हैं, यानी व्यक्ति वस्तुओं की रूपरेखा को समझता है।

एक और वैकल्पिक तरीकाअंधेपन का उपचार प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन के माध्यम से कोशिकाओं की उत्तेजना है। विधियों का उपयोग करके उन्हें नेत्रगोलक की रेटिना में इंजेक्ट किया जाता है पित्रैक उपचार. जब रेटिना में इंजेक्ट किया जाता है, तो ये प्रोटीन एक साथ उत्तेजित होते हैं एक बड़ी संख्या कीनाड़ीग्रन्थि कोशिकाएँ.

हालाँकि, एक स्पष्ट छवि बनाने के लिए, रेटिना के कोड को स्थापित करना आवश्यक है, अर्थात, जिस तरह से प्रकृति प्रकाश को विद्युत आवेग में परिवर्तित करने के लिए उपयोग करती है। अन्यथा, उत्पन्न आवेग मस्तिष्क के न्यूरॉन्स के लिए समझ से बाहर होंगे और एक स्पष्ट छवि का निर्माण असंभव हो जाएगा।

सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने सरल वस्तुओं का उपयोग करके इस कोड को प्राप्त करने का प्रयास किया, जिसमें, उदाहरण के लिए, ज्यामितीय आकार शामिल हैं। तंत्रिका विज्ञान की डॉक्टर शीला निरेनबर्ग ने सुझाव दिया कि सरल निर्माण के लिए रेटिना कोड एक ही प्रकार का होना चाहिए ज्यामितीय आकार, और अधिक जटिल पेंटिंग (मानवीय चेहरे, परिदृश्य) बनाने के लिए। इस सिद्धांत पर काम करते समय एस निरेनबर्ग को एहसास हुआ कि इसी प्रकार की परिकल्पना रेटिनल प्रोस्थेटिक्स के लिए उपयुक्त है। उन्होंने एक सरल प्रयोग किया जिसमें एक मिनी-प्रोजेक्टर, एक गूढ़ कोड द्वारा नियंत्रित, चूहों की नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं को विद्युत आवेग भेजता था। पहले आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों का उपयोग करके प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन को इन कोशिकाओं में डाला गया था।

प्रयोगों की एक श्रृंखला में प्राप्त परिणामों का विश्लेषण करने पर, यह पाया गया कि इस प्रोजेक्टर के साथ प्रत्यारोपित चूहे की दृष्टि की गुणवत्ता एक स्वस्थ कृंतक के दृश्य कार्य से अलग नहीं है।

यह त कनीक का नवीनीकरणयह बड़ी संख्या में दृष्टिबाधित रोगियों को आशा देता है। इस कारण दवाई से उपचारयह केवल अंधे लोगों के एक छोटे से हिस्से को ही मदद करता है, क्लिनिकल प्रैक्टिस में रेटिनल प्रोस्थेसिस की काफी मांग होगी।

जैविक संवेदी प्रणालियाँकॉम्पैक्ट और ऊर्जा कुशल। रेटिना का अर्धचालक एनालॉग बनाने की कोशिश करते समय, उन्हें बड़ी कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है: 0.5 मिमी की मोटाई के साथ, इसका वजन 0.5 ग्राम होता है और 0.1 डब्ल्यू की खपत होती है।

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जैविक रेटिना.

रेटिना कोशिकाएं उत्तेजक (एक तरफा तीर), निरोधात्मक (अंत में वृत्त वाली रेखाएं), और द्विदिश (दो तरफा तीर) सिग्नलिंग कनेक्शन के एक जटिल नेटवर्क से जुड़ी होती हैं। यह सर्किट चार प्रकार की गैंग्लियन कोशिकाओं (नीचे) से चयनात्मक प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करता है, जो संचारित करने वाले ऑप्टिक तंत्रिका फाइबर का 90% हिस्सा बनाते हैं दृश्य जानकारीमस्तिष्क में. समावेशन की नाड़ीग्रन्थि कोशिकाएँ "चालू।" (हरा) और "ऑफ़" बंद करें। (लाल) तब उत्तेजित होते हैं जब स्थानीय प्रकाश की तीव्रता आसपास के क्षेत्र की तुलना में अधिक या कम होती है। बढ़ती गैंग्लियन कोशिकाएं "इंक." (नीला) और अवरोही "दिसंबर।" (पीला) प्रकाश की तीव्रता बढ़ने या घटने पर स्पंदन उत्पन्न करता है।

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सिलिकॉन रेटिना

में इलेक्ट्रॉनिक मॉडलप्रत्येक कोशिका के रेटिनल एक्सोन और डेंड्राइट (सिग्नल कनेक्शन) को धातु कंडक्टरों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और सिनैप्स को ट्रांजिस्टर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इस कॉन्फ़िगरेशन के क्रमपरिवर्तन से उत्तेजक और निरोधात्मक अंतःक्रियाएँ बनती हैं जो न्यूरॉन्स के बीच संबंधों की नकल करती हैं। ट्रांजिस्टर और उन्हें जोड़ने वाले कंडक्टर सिलिकॉन चिप्स पर स्थित होते हैं, जिनके विभिन्न हिस्से कोशिकाओं की विभिन्न परतों की भूमिका निभाते हैं। बड़े हरे क्षेत्र फोटोट्रांजिस्टर हैं जो प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं।

पर प्राथमिक अवस्थाआंखों के विकास के दौरान, रेटिना गैंग्लियन कोशिकाएं अपने अक्षतंतु को मिडब्रेन के संवेदी केंद्र टेक्टम में भेजती हैं। रेटिना के अक्षतंतु निशानों द्वारा निर्देशित होते हैं रासायनिक यौगिकटेक्टम की पड़ोसी कोशिकाओं द्वारा स्रावित, जो एक साथ सक्रिय होते हैं; परिणामस्वरूप, एक साथ सक्रिय होने वाले न्यूरॉन्स जुड़े हुए हैं। परिणामस्वरूप, मध्यमस्तिष्क में रेटिना सेंसर के स्थानिक स्थान का एक मानचित्र बनता है।

इस प्रक्रिया को मॉडल करने के लिए, Visio1 रेटिनल चिप (ऊपर) और न्यूरोट्रोप1 कृत्रिम टेक्टम चिप (नीचे) में कोशिकाओं के बीच स्व-संगठित कनेक्शन बनाने के लिए प्रोग्रामयोग्य तारों का उपयोग किया जाता है। विद्युत आउटपुट दालों को कृत्रिम गैंग्लियन कोशिकाओं से मेमोरी चिप (रैम) (मध्य) के माध्यम से टेक्टम कोशिकाओं तक निर्देशित किया जाता है। रेटिनल चिप उत्तेजित न्यूरॉन का पता आउटपुट करती है, और टेक्टम चिप उचित स्थान पर उत्तेजना आवेग को पुन: उत्पन्न करती है। हमारे उदाहरण में, कृत्रिम टेक्टम रैम को पते 1 और 2 को स्वैप करने का निर्देश देता है। परिणामस्वरूप, गैंग्लियन सेल 2 का एक्सॉन समाप्ति टेक्टम सेल 1 में चला जाता है, गैंग्लियन सेल 3 के एक्सॉन को विस्थापित कर देता है। उत्तेजित सेल द्वारा जारी चार्ज, कनेक्शन को पुनर्निर्देशित करने में मदद करता है।

पड़ोसी कृत्रिम रेटिनल न्यूरॉन्स (हाइलाइट किए गए त्रिकोण, ऊपरी बाएं) के ब्लॉकों की कई फायरिंग के बाद, टेक्टम कोशिकाओं के एक्सोनल एंडपॉइंट जो शुरू में बिखरे हुए थे (हाइलाइट किए गए त्रिकोण, निचले बाएं) एकत्रित होते हैं और अधिक समान बैंड (निचले दाएं) बनाते हैं।

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कृत्रिम रेटिना "आर्गस" (आर्गस) को छह नेत्रहीन रोगियों में सफलतापूर्वक प्रत्यारोपित किया गया, जिससे उन्हें फिर से प्रकाश देखने और बड़ी चमकदार वस्तुओं की गति का पता लगाने की अनुमति मिली।

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यह प्रणाली एक छोटे इलेक्ट्रॉनिक नेत्र प्रत्यारोपण को काले चश्मे पर लगे वीडियो कैमरे के साथ जोड़ती है। इम्प्लांट में 16 इलेक्ट्रोड का एक ग्रिड रेटिना से जुड़ता है, जो फोटोरिसेप्टर पर कार्य करता है। उन पर लागू सिग्नल कैमरे से बहुत दूर तक जाता है: प्रोसेसिंग प्रोसेसर के माध्यम से, फिर रेडियो चैनल के माध्यम से कान के पीछे स्थित रिसीवर तक, और फिर त्वचा के नीचे फैले तारों के माध्यम से नेत्र प्रत्यारोपण. प्रणाली केवल उन रोगियों के साथ काम कर सकती है जिनके रेटिनल फोटोरिसेप्टर कमजोर और क्षतिग्रस्त हैं, लेकिन स्वस्थ ऑप्टिक तंत्रिका हैं।

तंत्रिका संरचनाओं और उनके कार्यों को पुन: पेश करने का प्रयास किया जा रहा है। इसे सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पर तंत्रिका कनेक्शन की मॉर्फिंग (मैपिंग) कहा जाता है। इस तरह, रेटिना को रूपांतरित करके न्यूरोमॉर्फिक माइक्रोचिप्स बनाए जाते हैं - आंख की पिछली दीवार को कवर करने वाला 0.5 मिमी मोटा तंत्रिका ऊतक। रेटिना पांच विशेष परतों से बनी होती है तंत्रिका कोशिकाएंऔर दृश्य छवियों (छवियों) का पूर्व-प्रसंस्करण करता है, निकालता है उपयोगी जानकारीमस्तिष्क को संबोधित किए बिना और उसके संसाधनों को बर्बाद किए बिना।

सिलिकॉन रेटिना मानव सिर की गतिविधियों को महसूस करता है। Visio1 चिप पर चार प्रकार की सिलिकॉन गैंग्लियन कोशिकाएं वास्तविक रेटिना कोशिकाओं की नकल करती हैं और दृश्य पूर्व-प्रसंस्करण करती हैं। कुछ कोशिकाएं अंधेरे क्षेत्रों (लाल) पर प्रतिक्रिया करती हैं, अन्य कोशिकाएं प्रकाश वाले क्षेत्रों (हरे) पर प्रतिक्रिया करती हैं। कोशिकाओं का तीसरा और चौथा सेट वस्तुओं की सामने (पीली) और पीछे (नीली) सीमाओं को ट्रैक करता है। डिकोडिंग द्वारा उत्पादित काले और सफेद चित्र दिखाते हैं कि एक अंधा व्यक्ति न्यूरोमोर्फिक रेटिनल इम्प्लांट के साथ क्या देखेगा।

शोधकर्ताओं चिकित्सा विद्यालयप्रोफेसर डैनियल पालंकर के नेतृत्व में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय ने एक वायरलेस रेटिनल इम्प्लांट विकसित किया है, जो भविष्य में मौजूदा उपकरणों की तुलना में पांच गुना बेहतर दृष्टि बहाल करेगा। चूहों पर किए गए अध्ययन के नतीजे रेटिनाइटिस पिगमेंटोसा और मैक्यूलर डिजनरेशन जैसे अपक्षयी रेटिनल रोगों वाले रोगियों को कार्यात्मक दृष्टि प्रदान करने के लिए नए उपकरण की क्षमता का संकेत देते हैं।

रेटिना के अपक्षयी रोगों से फोटोरिसेप्टर - तथाकथित छड़ें और शंकु - नष्ट हो जाते हैं, जबकि आंख का बाकी हिस्सा आमतौर पर संरक्षित रहता है अच्छी हालत. नया प्रत्यारोपण द्विध्रुवी कोशिकाओं के नाम से ज्ञात रेटिनल न्यूरॉन्स की आबादी में से एक की विद्युत उत्तेजना का उपयोग करता है। ये कोशिकाएं गैंग्लियन कोशिकाओं तक पहुंचने से पहले फोटोरिसेप्टर से संकेतों को संसाधित करती हैं, जो मस्तिष्क को दृश्य जानकारी भेजती हैं। द्विध्रुवी कोशिकाओं को उत्तेजित करके, प्रत्यारोपण रेटिना तंत्रिका तंत्र के महत्वपूर्ण प्राकृतिक गुणों का लाभ उठाता है, जिसके परिणामस्वरूप उन उपकरणों की तुलना में अधिक विस्तृत छवियां प्राप्त होती हैं जो इन कोशिकाओं को लक्षित नहीं करती हैं।

सिलिकॉन ऑक्साइड से बने प्रत्यारोपण में हेक्सागोनल फोटोइलेक्ट्रिक पिक्सल होते हैं जो रोगी की आंखों पर लगाए गए विशेष चश्मे द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को परिवर्तित करते हैं बिजली. ये विद्युत आवेग रेटिना में द्विध्रुवी कोशिकाओं को उत्तेजित करते हैं, जिससे एक तंत्रिका कैस्केड शुरू होता है जो मस्तिष्क तक पहुंचता है।

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