La retina è la parte più importante dell'occhio. È costituito da milioni di fotorecettori sensibili alla luce che sono responsabili sia della visione dei colori che di quella crepuscolare. Il danno ai fotorecettori - bastoncelli e coni - a seguito di varie malattie porta ad un graduale deterioramento della vista e alla sua completa perdita.

Molto spesso le malattie (inclusa la distrofia pigmentaria retinica) portano alla distruzione solo dei fotorecettori stessi, senza intaccare i neuroni della retina. I ricercatori hanno già tentato di far fronte a tale cecità, utilizzando, ad esempio, un occhio bionico. Uno speciale microchip dotato di elettrodi è stato incorporato nella retina dei pazienti. Ai pazienti è stato chiesto di indossare occhiali con una videocamera, il cui segnale veniva trasmesso prima al chip e poi al cervello.

Gli scienziati dell'Istituto Italiano di Tecnologia hanno proposto un approccio fondamentalmente diverso, creando una retina artificiale che può essere impiantata nell'occhio di un paziente. La “protesi retinica” è costituita da diversi strati: un materiale polimerico conduttivo, un substrato a base di seta e uno strato semiconduttore. È lui che cattura i fotoni che entrano attraverso la pupilla: questo porta alla stimolazione elettrica dei neuroni della retina e all'ulteriore trasmissione del segnale al cervello.

I ricercatori hanno già testato la loro invenzione su ratti affetti da degenerazione retinica. Un mese dopo l'intervento chirurgico di impianto, gli scienziati hanno valutato il riflesso pupillare negli animali con retina artificiale, negli animali senza trattamento e nei ratti sani.

La risposta alla scarsa illuminazione (1 lux), paragonabile all'illuminazione durante la luna piena, è stata praticamente la stessa nei ratti con degenerazione retinica e in quelli che hanno ricevuto un impianto. Tuttavia, gli animali operati hanno reagito alla luce più intensa quasi allo stesso modo di quelli sani.

Il test è stato ripetuto 6 e 10 mesi dopo l'operazione: la vista di tutti gli animali è peggiorata con l'invecchiamento dei ratti, ma l'effetto dell'installazione di una retina artificiale persisteva ancora. Gli autori hanno anche dimostrato che la corteccia visiva primaria, la regione del cervello responsabile dell’elaborazione delle informazioni visive, si attiva sotto l’influenza della luce.

I ricercatori ammettono di non aver ancora compreso appieno come funziona la retina artificiale: questo resta da vedere. Non è inoltre chiaro se la nuova protesi aiuterà le persone; i risultati ottenuti sugli animali non possono sempre essere ripetuti sui pazienti. Grazia Pertile, uno dei membri del gruppo di ricerca, spiega però che i test sulla retina sull'uomo potrebbero cominciare nella seconda metà di quest'anno, 2017, e i primi risultati di questi test si otterranno entro l'inizio del 2018 .

Ha portato con sé nuove tecnologie che hanno contribuito a dare vita a invenzioni precedentemente impossibili e insolite. Queste scoperte includono:

• retina artificiale;
• tastiera di proiezione;
• Sigaretta elettronica;
• interfaccia cerebrale;
• uso di fotocamere digitali nei telefoni cellulari;
• sintetizzatore digitale di odori;
• carta elettronica;
• reattore nucleare portatile;
• scanner 3D da tavolo;
• cromosoma artificiale;
• bacchette “intelligenti”;
• nanorobot.

Poiché è passato meno di un quinto del secolo, molto probabilmente ci attendono le invenzioni più insolite dell'umanità, sviluppate e create in futuro. Oggi, i nuovi prodotti aperti mostrano fino a che punto è arrivato il progresso tecnologico e di quali opportunità precedentemente sconosciute una persona può trarre vantaggio.

Diamo uno sguardo più da vicino ad alcune insolite invenzioni umane create all'inizio del ventunesimo secolo.

Retina artificiale

Questa scoperta appartiene agli scienziati giapponesi. La retina prodotta è una matrice di alluminio che utilizza elementi semiconduttori in silicio. La risoluzione è di 100 pixel.

La retina svolgerà le sue funzioni se fosse installata insieme a occhiali speciali e un piccolo computer. Gli occhiali con videocamera incorporata vengono utilizzati per ricevere e trasmettere immagini a un computer, dove avviene l'elaborazione. Una telecamera negli occhiali converte la luce in esplosioni di impulsi elettronici. Dopo aver elaborato l'immagine, il computer la divide a metà e la trasmette agli occhi sinistro e destro, negli emettitori a infrarossi situati sul retro delle lenti degli occhiali. Gli occhiali emettono brevi impulsi di radiazione infrarossa, che attivano i fotosensori sulla retina dell'occhio e fanno sì che trasmettano impulsi elettrici che codificano l'immagine ai neuroni ottici.

In futuro, si prevede che tale retina sarà in grado di restituire la vista a un cieco e aiutare a vedere oggetti più piccoli.

Successivamente, gli scienziati giapponesi sono riusciti a far crescere la retina da cellule staminali di topo; i test non sono ancora stati completati.

Tastiera di proiezione

Nel corso del tempo compaiono sempre più nuove invenzioni. presenti nella vita di una persona, uno di questi è una tastiera di proiezione.

Con il suo aiuto diventa possibile proiettare i tasti sulla superficie su cui vengono premuti. Il videoproiettore che progetta la tastiera è dotato di un sensore in grado di tracciare i movimenti delle dita, dopodiché calcola le coordinate dei tasti premuti e visualizza sul display il testo digitato correttamente. Tuttavia, una tastiera di questo tipo presenta anche degli svantaggi: non può essere utilizzata all'aperto.

Sigaretta elettronica

Questa scoperta è stata fatta da uno scienziato cinese dopo che suo padre morì di cancro ai polmoni. La dipendenza dalla nicotina è una delle più potenti al mondo. Qualunque cosa faccia una persona che smette di fumare. Cerca di sostituire questa abitudine con qualcos'altro, ad esempio compra gomme da masticare, cerca di trovare un'alternativa al fumo.

Una sigaretta elettronica è un dispositivo che simula il processo di fumo. Quando si utilizza un prodotto così nuovo, una persona non rinuncia alla sua abitudine, non cerca sostituti, ma di solito trascorre il suo tempo. Tuttavia, il fumatore non danneggia i suoi polmoni con catrame e prodotti di combustione tossici, poiché sono assenti in questo tipo di dispositivi. Pertanto, una persona che fuma una sigaretta elettronica può liberarsi dalla dipendenza dalla nicotina.

Interfaccia cerebrale

Le invenzioni insolite del 21° secolo sono piuttosto varie e una di queste è l'interfaccia cerebrale.

Un esempio di controllo degli oggetti con il pensiero è stato dimostrato da un'azienda giapponese. Un uomo, con la forza del pensiero, ha costretto uno scambio installato su una ferrovia di grandi dimensioni a cambiare.

Principio di funzionamento: la corteccia cerebrale viene illuminata e fotografata nello spettro infrarosso. Quando si esegue tale procedura, è chiaramente visibile il passaggio dell'emoglobina attraverso i vasi, sia con che senza ossigeno, ed è anche visibile il volume del sangue in varie parti del cervello. La macchina traduce tali cambiamenti in segnali di tensione che controllano i dispositivi esterni. Ecco come viene controllato lo scambio del treno.

Il progetto prevede di ottenere una decodificazione più complessa dei cambiamenti nel funzionamento del cervello umano. La ricezione dei segnali di esecuzione costituirà l'apice dello sviluppo dell'interfaccia uomo-macchina.

Sintetizzatore digitale di odori

Oggi non sorprenderai nessuno con audio 3D o video 3D. Oggi queste sono invenzioni piuttosto popolari. Tecnologie insolite sono entrate nelle nostre vite all'inizio del 21° secolo. L'azienda francese presenta la sua soluzione digitale per la misurazione degli odori. L’emergere di un prodotto così nuovo ha portato diversità nella “vita digitale” della società. Dalle cartucce verrà sintetizzata una varietà di odori. Ciò aggiungerà un tocco speciale alla visione di film e videogiochi.

Carta elettronica

È lo stesso dell'inchiostro elettronico. Le informazioni vengono visualizzate su un display speciale. I libri elettronici utilizzano la carta elettronica, che viene utilizzata anche in altri settori. L'inchiostro elettronico a luce riflessa può visualizzare grafica e testo per lungo tempo senza consumare molta energia.

I vantaggi di questa carta:

• risparmio energetico;
• Questo tipo di lettura non affatica gli occhi come la carta normale, il che significa che non danneggia la vista.

La carta elettronica può riflettere video ad una frequenza di 6 fotogrammi al secondo e trasmettere 16 sfumature di grigio.

Il lavoro continua per migliorare questa invenzione e aumentare la velocità di visualizzazione.

Scanner 3D da tavolo

Il principio di funzionamento di un tale dispositivo consiste nell'utilizzare due fotocamere, l'immagine da cui viene formata e confrontata. Con l'aiuto di tale scanner vengono creati modelli tridimensionali accurati degli oggetti necessari. Si riflettono con la massima precisione di vari dettagli. Le informazioni vengono trasmesse in formato matematico, informatico e digitale, trasportando dati sulla dimensione, forma, colore dell'elemento scansionato.

Il computer controlla le impostazioni dell'immagine. Tutti i dati ricevuti vengono analizzati e l'immagine appare sullo schermo nello spazio tridimensionale.

Bacchette cinesi "intelligenti".

Uno del ventunesimo secolo ha presentato al pubblico le bacchette “intelligenti”. L'essenza di questa invenzione è che quando i bastoncini vengono immersi nel cibo, le informazioni sulla qualità del cibo vengono visualizzate sullo schermo del gadget su cui è installata l'applicazione necessaria. Cioè se, ad esempio, immergi gli stick nell'olio, vedrai sullo schermo il messaggio "buono" o "cattivo", in base alla qualità del prodotto in prova.

Gli scienziati sono stati spinti a rilasciare una simile invenzione dalla situazione dei prodotti in Cina. Molte malattie sono state identificate nel Paese proprio a causa del consumo di cibo di bassa qualità. Spesso i prodotti vengono cotti nello stesso olio, il che porta alla comparsa di sostanze tossiche al suo interno.

Le bacchette intelligenti possono mostrare:

• freschezza dell'olio;
• livello di pH;
• temperatura del liquido;
• numero di calorie nella frutta.

I produttori amplieranno le capacità dei bastoncini in modo che possano essere utilizzati per determinare un numero maggiore di indicatori di assunzione di cibo. non è stato ancora rilasciato al pubblico poiché la produzione di massa non è ancora in corso.

Invenzione: nanorobot

Oggi molti scienziati stanno cercando di creare nanorobot, macchine in grado di funzionare a livello atomico e molecolare. Tale invenzione consentirà di produrre materiali molecolari. Sarà possibile, ad esempio, produrre ossigeno o acqua. Anche nella sfera economica potranno creare cibo, carburante e partecipare ad altri processi che garantiscono la vita umana. Tali robot saranno in grado di creare se stessi.

La nanotecnologia è un simbolo del futuro e uno dei vettori per lo sviluppo della civiltà. Il loro utilizzo è possibile in quasi tutti gli ambiti della vita umana.

In medicina, l’emergere dei nanorobot porterà alla completa guarigione del corpo umano. Possono essere lanciati nel corpo. Le macchine adeguatamente programmate inizieranno a distruggere virus e altre sostanze nocive all'interno del corpo. Con l'aiuto della nanotecnologia è possibile conferire alla pelle umana un aspetto bello e sano.

In ecologia, le macchine elettroniche contribuiranno a fermare l’inquinamento del pianeta. Con il loro aiuto sarà possibile purificare l’acqua, l’aria e altre fonti vitali per la salute umana.

Tali insolite invenzioni dell'umanità possono aiutare a risolvere problemi complessi, ma al momento gli sviluppi sono in fase di ricerca.

Ad oggi sono stati creati alcuni componenti delle future macchine molecolari e si tengono varie conferenze sul tema della creazione di nanorobot.

Esistono prototipi primitivi delle macchine future. Nel 2010 sono state mostrate per la prima volta macchine molecolari basate sul DNA che possono muoversi nello spazio.

Il mondo della nanotecnologia non si ferma e forse il 21° secolo sarà ancora chiamato il secolo in cui appariranno le invenzioni più insolite.

Mondo virtuale

Il nuovo secolo ha portato con sé comunicazione virtuale, appuntamenti e giochi. Una persona costruisce i propri orizzonti, crea le proprie pagine virtuali sui social network mondiali. Pertanto, possiamo dire che le invenzioni insolite create con le tue mani sono i social network.

Lo sviluppo della tecnologia porta ad una diminuzione degli incontri reali e ad una maggiore propensione alla comunicazione virtuale.

Le nuove invenzioni virtuali, le cui insolite funzioni aiutano l’adattamento di una persona in una società virtuale, sono:

Conclusione

Le invenzioni possono essere stupide e intelligenti, utili e poco utili. Tuttavia, ogni anno le invenzioni insolite del mondo vengono migliorate e altre si sviluppano sullo sfondo di alcune. L'umanità si sforza di inventare qualcosa di straordinario che sorprenderà tutti. Allo stesso tempo, il nuovo prodotto dovrebbe portare comodità nella vita delle persone e renderla in qualche modo più semplice.

Il 21° secolo porterà ancora nuove invenzioni, opportunità insolite, grazie alle quali l’umanità potrà esplorare spazi prima inesplorati e acquisire nuove conoscenze.

I sistemi di sensori biologici sono compatti ed efficienti dal punto di vista energetico. Quando si tenta di creare un analogo semiconduttore della retina, incontrano grandi difficoltà: con uno spessore di 0,5 mm, pesa 0,5 ge consuma 0,1 W.

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Retina biologica.

Le cellule della retina sono collegate da una complessa rete di connessioni di segnalazione eccitatorie (frecce unidirezionali), inibitorie (linee con cerchi all'estremità) e bidirezionali (frecce a doppia punta). Questo circuito produce risposte selettive da quattro tipi di cellule gangliari (in basso), che costituiscono il 90% delle fibre del nervo ottico che trasmettono informazioni visive al cervello. Inclusione delle cellule gangliari "On" (verde) e disattivare "Off". (rossi) si eccitano quando l'intensità della luce locale è maggiore o minore rispetto all'area circostante. Cellule Gangliari Inc. (blu) e discendente "Dic." (giallo) generano impulsi quando l'intensità della luce aumenta o diminuisce.

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Retina di silicio

Nei modelli elettronici della retina, gli assoni e i dendriti di ciascuna cellula (connessioni di segnale) sono sostituiti da conduttori metallici e le sinapsi da transistor. Le permutazioni di questa configurazione creano interazioni eccitatorie e inibitorie che imitano le connessioni tra neuroni. I transistor e i conduttori che li collegano si trovano su chip di silicio, le cui diverse sezioni fungono da diversi strati di celle. I grandi pad verdi sono fototransistor che convertono la luce in segnali elettrici.

All'inizio dello sviluppo dell'occhio, le cellule gangliari della retina inviano i loro assoni al tetto, il centro sensoriale del mesencefalo. Gli assoni retinali sono guidati da tracce di sostanze chimiche rilasciate dalle cellule tettali vicine che si attivano simultaneamente; Di conseguenza, i neuroni che si attivano simultaneamente si connettono. Di conseguenza, nel mesencefalo si forma una mappa della posizione spaziale dei sensori retinici.

Per modellare questo processo, vengono utilizzati fili programmabili per creare connessioni auto-organizzanti tra le cellule nel chip retinale Visio1 (in alto) e nel chip del tetto artificiale Neurotrope1 (in basso). Gli impulsi elettrici in uscita vengono diretti dalle cellule gangliari artificiali alle cellule del tetto attraverso un chip di memoria (RAM) (al centro). Il chip della retina fornisce l'indirizzo del neurone eccitato, mentre il chip del tetto riproduce l'impulso di eccitazione nel punto appropriato. Nel nostro esempio, il tetto artificiale ordina alla RAM di scambiare gli indirizzi 1 e 2. Di conseguenza, il terminale dell'assone della cellula gangliare 2 si sposta sulla cellula gangliare 1, spostando l'assone della cellula gangliare 3. Gli assoni rispondono a un gradiente di energia elettrica carica rilasciata dalla cellula eccitata e aiuta a reindirizzare le connessioni.

Dopo ripetuta eccitazione di blocchi di neuroni retinali artificiali adiacenti (triangoli evidenziati, in alto a sinistra), i punti finali assonali delle cellule del tetto, che inizialmente erano sparse (triangoli evidenziati, in basso a sinistra), si avvicinano e formano strisce più uniformi (in basso a destra).

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Le retine artificiali Argus sono state impiantate con successo in sei pazienti ciechi, consentendo loro di vedere nuovamente la luce e rilevare il movimento di oggetti grandi e luminosi.

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Questo sistema combina un minuscolo impianto oculare elettronico con una videocamera montata su occhiali scuri. Una serie di 16 elettrodi nell'impianto si collega alla retina, influenzando i fotorecettori. Il segnale inviato loro viaggia molto lontano dalla telecamera: attraverso il processore di elaborazione, quindi tramite un canale radio fino a un ricevitore situato dietro l'orecchio, e poi lungo fili tesi sotto la pelle fino all'impianto oculare. Il sistema può funzionare solo con pazienti i cui fotorecettori retinici sono indeboliti e danneggiati, ma il nervo ottico è sano.

Si stanno facendo tentativi per riprodurre le strutture neurali e le loro funzioni. Questo si chiama morphing (mappatura) delle connessioni neurali su circuiti elettronici in silicio. In questo modo, vengono creati microchip neuromorfici trasformando la retina, il tessuto nervoso spesso 0,5 mm che copre la parete posteriore dell'occhio. La retina è composta da cinque strati specializzati di cellule nervose ed esegue l'elaborazione preliminare delle immagini visive (immagini), estraendo informazioni utili senza accedere al cervello o esaurirne le risorse.

La retina di silicio percepisce i movimenti della testa umana. I quattro tipi di cellule gangliari di silicio presenti sul chip Visio1 imitano le cellule retiniche reali ed eseguono la pre-elaborazione visiva. Alcune cellule rispondono alle aree scure (rosse), altre alle aree chiare (verde). Il terzo e il quarto gruppo di cellule monitorano i confini anteriore (giallo) e posteriore (blu) degli oggetti. Le immagini in bianco e nero prodotte dalla decodifica mostrano ciò che un cieco potrebbe vedere con un impianto retinico neuromorfico.

Lo sviluppatore della retina di silicio artificiale (ASR - Artificial Silicon Retina) è Optobionics. La retina artificiale di silicio è un microcircuito del diametro di 2 mm e dello spessore di 0,025 mm, contenente circa tremila e mezzo fotodiodi microscopici, ciascuno dei quali è dotato di un proprio elettrodo di stimolazione. I fotodiodi convertono la luce in impulsi elettrici che vengono inviati agli elettrodi stimolanti e alla stimolazione delle terminazioni del nervo ottico. La retina artificiale imita il lavoro dell'occhio a livello dello strato dei fotorecettori. Parallelamente all'impianto della retina artificiale, al paziente viene applicata una lente a contatto, che garantisce che la luce venga focalizzata in modo mirato su di esso.

Proposta da ricercatori americani nel 2006 e giapponesi nel 2007, la retina artificiale è una sottile matrice di alluminio con elementi semiconduttori in silicio. Il chip misura 3,5 x 3,3 millimetri e contiene 5.760 fototransistor al silicio, che svolgono il ruolo di neuroni sensibili alla luce nella retina vivente. Questi transistor sono collegati ad altri 3.600 transistor che imitano le cellule nervose della retina che preelaborano le informazioni visive prima di inviarle al cervello.

Il nuovo chip si adatta bene ai cambiamenti di luminosità e contrasto della scena osservata e percepisce perfettamente anche gli oggetti in movimento, evidenziandoli su uno sfondo fermo. Tuttavia, prima dell'inizio degli studi clinici, gli innovatori americani intendono finalizzare il loro progetto: ridurre le dimensioni del chip e ridurne il consumo energetico.

Secondo il principio di funzionamento, la retina artificiale somiglia a quella reale: quando i raggi luminosi colpiscono i semiconduttori, viene generata una tensione elettrica che, come segnale visivo, deve essere trasmessa al cervello e percepita sotto forma di immagine.

Nel 2009, i ricercatori americani sono riusciti a collegare le cellule nervose a una pellicola biocompatibile che produce una debole corrente elettrica quando esposta alla luce. La base della retina artificiale è un film sottile, che è un "sandwich" di due strati: uno strato di nanoparticelle di tellururo di mercurio e uno strato caricato positivamente di polimero PDDA. Gli scienziati hanno collegato entrambi gli strati utilizzando una colla speciale e hanno applicato un rivestimento di amminoacidi biocompatibile sulla superficie del “sandwich” in modo che le cellule nervose potessero interagire facilmente con la pellicola. Gli scienziati hanno posizionato una coltura di neuroni sulla pellicola. Una volta che i fotoni hanno iniziato a colpire la sua superficie, le nanoparticelle nella pellicola hanno assorbito i fotoni, producendo elettroni che sono passati attraverso uno strato di polimero PDDA che ha generato una debole corrente elettrica. Non appena la corrente raggiungeva la membrana cellulare dei neuroni, si verificava il processo di depolarizzazione e iniziava la propagazione del segnale nervoso, indicando la presenza di una pellicola di luce in quest'area.

In precedenza, gli scienziati hanno già ottenuto alcuni successi nel campo della stimolazione dei neuroni attraverso le interfacce di silicio. Tuttavia, la precisione nel rilevamento della luce e della sua intensità fornita da una pellicola con nanoparticelle non è stata ancora raggiunta. Una retina artificiale, creata sulla base della scoperta degli scienziati, sarà persino in grado di riprodurre la saturazione del colore degli oggetti, per non parlare dell’alta risoluzione. La retina è anche biologicamente compatibile con i tessuti umani grazie all'utilizzo di polimeri. Gli analoghi del silicio, al contrario, sono più difficili da adattare per il lavoro a tutti gli effetti nel corpo umano. Un'altra caratteristica rivoluzionaria della retina artificiale è che non dipende da fonti di energia esterne e si “accende” immediatamente dopo che la luce la colpisce

La visione artificiale sta diventando sempre più una realtà sia nella scienza che nella medicina: gli scrittori di romanzi di fantascienza non se lo sarebbero mai sognato. L'estate scorsa, le prime retine artificiali in silicio sono state impiantate in tre pazienti ciechi. Tutti e tre hanno subito una perdita quasi totale della vista causata dalla retinite pigmentosa (RP), una malattia degli occhi che danneggia la visione notturna e periferica. Hanno lasciato l'ospedale il giorno dopo l'operazione.

La retina di silicio artificiale (ASR, da artificial silicon retina) è stata inventata dai fondatori di Optobionics, i fratelli Vincent e Alan Chow. L'ASR è un chip con un diametro di 2 mm e uno spessore inferiore a un capello umano. Su un wafer di silicio sono posizionate circa 3.500 microscopiche celle solari che convertono la luce in impulsi elettrici.

Il microcircuito, creato per sostituire i fotorecettori danneggiati – gli elementi sensibili alla luce dell'occhio che convertono la luce in segnali elettrici in un occhio sano – è alimentato dalla luce esterna e non ha batterie o fili. Una retina artificiale in silicio viene impiantata chirurgicamente sotto la retina del paziente, in quello che viene chiamato spazio sottoretinico, e genera segnali visivi simili a quelli prodotti dallo strato biologico dei fotorecettori.

In realtà, l'ASR funziona con fotorecettori che non hanno ancora perso la capacità di funzionare. "Se il chip può interagire con loro per un lungo periodo, allora ci stiamo muovendo verso l'obiettivo sulla strada giusta", è sicuro Alan Chow.

Le persone che soffrono di retinite pigmentosa perdono gradualmente i fotorecettori. In generale, questo è il nome collettivo di molte malattie degli occhi, a seguito della quale lo strato dei fotorecettori viene distrutto.

La degenerazione maculare legata all'età (AMD, da degenerazione maculare legata all'età), secondo i fratelli Chow, può essere corretta anche utilizzando una retina artificiale in silicio. Le macchie sulla cornea sono una conseguenza dell'invecchiamento, ma la causa esatta non è ancora nota. Più di 30 milioni di persone nel mondo soffrono di tali malattie, che spesso portano alla cecità incurabile.

Ad oggi, l’ASR non è stata in grado di trattare il glaucoma, che è associato a danni ai nervi, e non aiuta il diabete, che porta a cicatrici retiniche. La retina artificiale è impotente in caso di traumi cerebrali e altre lesioni cerebrali.

"Ora stiamo cercando di capire dove trasferirci dopo", dicono i fratelli Chow riguardo ai loro piani. "Una volta che puoi decidere, puoi sperimentare la modifica dei parametri."

Visione naturale e artificiale

Il processo del “vedere” può essere paragonato al funzionamento di una macchina fotografica. In una macchina fotografica, i raggi luminosi passano attraverso una serie di lenti che focalizzano l'immagine sulla pellicola. In un occhio sano, i raggi luminosi passano attraverso la cornea e il cristallino, che focalizzano l'immagine sulla retina, che è lo strato di elementi sensibili alla luce che rivestono la superficie posteriore dell'occhio.

La macula è l'area della retina che riceve ed elabora immagini dettagliate e le invia al cervello lungo il nervo ottico. Lo spot multistrato conferisce alle immagini che vediamo il massimo grado di risoluzione. Se il punto è danneggiato, la vista si deteriora. Cosa fare in questo caso? Entra nell'ASR.

Migliaia di microscopici elementi ASR sono collegati a un elettrodo che converte le immagini luminose in arrivo in impulsi. Questi elementi stimolano i restanti elementi funzionali della retina e producono segnali visivi simili a quelli generati da un occhio sano. I segnali "artificiali" possono quindi essere elaborati e inviati al cervello lungo il nervo ottico.

Negli esperimenti sugli animali condotti negli anni '80, i fratelli Chow stimolarono l'ASR con luce infrarossa e registrarono la risposta retinica. Ma gli animali, purtroppo, non possono parlare, quindi non si sa cosa sia realmente accaduto.

Risultati più significativi

Circa tre anni fa, i fratelli raccolsero dati sufficienti per richiedere alla Food and Drug Administration il permesso di condurre esperimenti clinici sugli esseri umani. Sono stati selezionati come candidati tre pazienti di età compresa tra 45 e 75 anni che soffrivano da tempo di cecità retinica.

"Abbiamo selezionato le persone con le menomazioni più gravi, in modo che se riescono a vedere almeno qualcosa, i risultati saranno i più incoraggianti", ha detto Alan Chow riguardo all'esperimento. "Volevamo iniziare il prima possibile, eravamo solo preoccupati delle conclusioni troppo affrettate che si potevano trarre a seguito degli esperimenti."

I creatori della retina artificiale sottolineano che al momento il loro dispositivo non è in grado di aiutare i pazienti a vedere come vedono le persone sane.

“Possiamo parlare di un risultato brillante se la densità degli elementi è sufficiente affinché i pazienti possano vedere gli oggetti in movimento. Idealmente, devono essere in grado di riconoscere le forme e i contorni degli oggetti”, afferma Larry Blankenship, amministratore delegato di Optobionics.

Gli inventori non hanno paura del rigetto dell'impianto. "Una volta impiantata la retina artificiale, si crea un vuoto attorno ad essa, il che è abbastanza prevedibile", ha detto Chow. Si può già sostenere che la retina artificiale in silicio è un risultato scientifico monumentale che aiuterà a eliminare per sempre la minaccia di alcune forme di cecità.