Forskare har utvecklat ett nytt och hållbart synimplantat. Med hjälp av supersmå stabila elektroder öppnas en möjlighet för blinda att delvis få synförmåga.
Elektriska implantat för att återskapa synen hos blinda är ovanligt, men inte helt nytt. Genom att stimulera hjärnans syncentrum med elektriska impulser kan synintryck framkallas, trots att ögat har förlorat förmågan att se.
De förhållandevis stora kiselbaserade implantat som finns idag orsakar dock ärrvävnad i hjärnan och fräts sönder med tiden. Det gör att implantatens funktion är kortlivad.
Men nu har en forskargrupp vid Chalmers, Universitetet i Freiburg och Netherlands Institute for Neuroscience tagit fram ett minimalt implantat i nytt material. I en studie har metoden testats på möss.
– Vi har lyckats göra elektroder små som nervceller, och som leder ström men inte fräts sönder över tid, säger Maria Asplund, professor i bioelektronik vid Chalmers tekniska högskola.
Stimulerar hjärnans syncentrum
Blindhet kan uppstå på många nivåer i synsystemet. Även när ögat har förlorat förmågan att se är hjärnans syncentrum ofta fortfarande intakt och väntar på signaler.
Ett elektriskt synimplantat använder elektriska impulser för att stimulera de delar av hjärnan där information från ett friskt öga bearbetas och kategoriseras efter färg, form och rörelse. Informationen omvandlas sedan till synintryck.
Ju fler elektroder ett implantat använder desto tydligare blir synintrycket hos en blind person, som därmed delvis kan få uppleva en bild av sin omgivning.
– Tänk dig en digital informationsskylt som man kan se längs med motorvägen. För att kunna förstå budskapet behöver tillräckligt många pixlar lysa. Hos en blind person är alla ”pixlar” trasiga och minst tusen elektroder behövs för att kunna aktivera tillräckligt många pixlar för att skapa en bild som går att förstå, säger Maria Asplund.
Litet som en nervcell
Forskarnas elektroder är mycket små. De är bara 15 x 15 mikrometer stora, det vill säga mindre än en cell. De fästs i hjärnans syncentrum på en implantattråd, smal som ett kluvet hårstrå.
Elektroderna består av särskilda metalloxider och en ledande polymer– ett plastlikande och flexibelt material som leder ström men samtidigt är väldigt stabilt över tid i kroppen.
Banar väg för nya hjälpmedel
Kombinationen av polymer och särskilda metalloxider väntas bana väg för effektiva hjälpmedel som håller under många år.
– Att få supersmå elektroder att klara sig så pass länge i kroppen har inte varit möjligt tidigare. Men här kommer den ledande polymeren in som en lösning. På sikt innebär det att elektriska synimplantat får en betydligt längre livslängd och därmed blir en mycket bättre och mer hållbar lösning för blinda människor, säger Maria Asplund.
Vetenskaplig studie:
Flexible Polymer Electrodes for Stable Prosthetic Visual Perception in Mice, Advanced Healthcare Materials.
Så gjordes studien
Metoden testades av forskarna vid Netherlands Institute for Neuroscience i Holland, där möss tränades på att svara på en elektrisk impuls som skickades till hjärnans syncentrum.
Studien visar att mössen på bara några få sessioner kunde lära sig att reagera på elektrisk stimulans från elektroderna. Dessutom visade studien att strömtröskeln då mössen uppfattade stimulans var lägre än vid traditionella metallbaserade implantat.
Forskargruppen kunde också visa att implantatets funktion förblev stabil över tid.
