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시각 장애인에게 희망을 주는 시신경 자극
연구자들은 실명이 전 세계적으로 약 3900만 명에게 영향을 미친다고 지적했습니다.
유전, 망막 박리, 외상, 시각 피질의 뇌졸중, 녹내장, 백내장, 염증 또는 감염과 같은 많은 요인이 실명을 유발할 수 있습니다. (사진설명: 게티이미지코리아/씽크스탁) 과학자들은 다음을 위한 기술을 개발하고 있습니다. 시각 장애인 안구를 완전히 우회하고 뇌에 메시지를 보내 일상 생활을 위한 새로운 시각 보조 장치의 길을 닦는 사람들.
스위스 로잔 공과 대학(EPFL)과 이탈리아의 Scuola Superiore Sant'Anna의 연구원은 OpticSELINE이라는 새로운 유형의 신경내 전극을 사용하여 시신경을 자극합니다.
저널에 기술된 기술 자연의생명공학 , 토끼에서 성공적으로 테스트되었습니다.
우리는 신경내 자극이 감각 및 운동 기능 회복을 위한 여러 신경 보철 장치에 대한 귀중한 솔루션이 될 수 있다고 믿습니다. Scuola Superiore Sant'Anna의 교수인 Silvestro Micera는 이 접근 방식의 번역 잠재력이 실제로 매우 유망하다고 말했습니다.
연구원들은 실명이 전 세계적으로 약 3,900만 명에게 영향을 미친다는 점에 주목했습니다.
유전, 망막 박리, 외상, 시각 피질의 뇌졸중, 녹내장, 백내장, 염증 또는 감염과 같은 많은 요인이 실명을 유발할 수 있습니다.
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일부 실명은 일시적이며 의학적으로 치료할 수 있다고 연구원들은 말했습니다.
아이디어는 빛을 직접 보지 않고 흰색 패턴의 형태로 빛을 보는 감각인 포스펜을 생성하는 것입니다.
맹인을 돕는 보철 장치인 망막 임플란트는 제외 기준에 시달립니다.
예를 들어, 유전 질환인 색소성 망막염으로 인해 전 세계적으로 50만 명이 실명하지만 임상적 이유로 망막 이식을 받을 수 있는 환자는 불과 수백 명에 불과합니다.
시각 피질을 직접 자극하는 뇌 이식은 위험하지만 또 다른 전략입니다.
우선, 새로운 신경내 솔루션은 시신경과 뇌로의 경로가 종종 손상되지 않기 때문에 배제 기준을 최소화합니다.
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1990년대에 시신경을 자극하려는 이전의 시도는 결정적이지 않은 결과를 제공했습니다.
신경내 전극은 피험자에게 풍부한 시각 정보를 제공하는 해답이 될 수 있습니다.
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과학자들에 따르면 그들은 또한 안정적이고 일단 대상체에 이식되면 움직일 가능성이 적습니다.
커프 전극은 외과적으로 신경 주위에 배치되는 반면 신경내 전극은 신경을 관통한다고 EPFL의 Diego Ghezzi가 말했습니다.
Ghezzi, Micera 및 그들의 팀은 함께 12개 전극의 전극 어레이인 OpticSELINE을 설계했습니다.
이 전극이 시신경 내의 다양한 신경 섬유를 자극하는 데 얼마나 효과적인지 이해하기 위해 과학자들은 OpticSELINE을 통해 시신경에 전류를 전달하고 시각 피질에서 뇌의 활동을 측정했습니다.
그들은 피질 신호를 해독하는 정교한 알고리즘을 개발했습니다.
연구자들은 각각의 자극 전극이 피질 활성화의 구체적이고 독특한 패턴을 유도한다는 것을 보여주었으며, 이는 시신경의 신경내 자극이 선택적이고 유익함을 시사합니다.
예비 연구로서 이러한 피질 패턴 이면의 시각적 인식은 아직 알려지지 않았습니다.
현재로서는 신경내 자극이 유익한 시각적 패턴을 제공할 가능성이 있다는 것을 알고 있다고 Ghezzi는 말했습니다.
이러한 패턴을 미세 조정하기 위해 향후 임상 시험에서 환자로부터 피드백을 받을 것입니다. 순전히 기술적인 관점에서 우리는 내일 임상 시험을 할 수 있다고 그는 말했습니다.
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현재의 전극 기술로 인간 OpticSELINE은 최대 48-60개의 전극으로 구성될 수 있습니다.
이 제한된 수의 전극은 시력을 완전히 회복하기에 충분하지 않습니다. 그러나 이러한 제한된 시각 신호는 일상 생활에 시각 보조를 제공하도록 설계될 수 있다고 Ghezzi는 말했습니다.