Los implantes de retina pueden brindar visión artificial a las personas ciegas

Resumen: Un nuevo implante de retina que funciona en conjunto con lentes inteligentes equipadas con una cámara y un microordenador proporciona a las personas ciegas «visión artificial» al estimular las células de la retina.

Un equipo de ingenieros de EPFL ha desarrollado una tecnología que podría restaurar parcialmente la visión en personas ciegas, según publican en la revista Communications Materials.

Restaurar la vista siempre ha sido uno de los mayores desafíos para los científicos. Diego Ghezzi, quien preside la Cátedra Medtronic en Neuroingeniería (LNE) de la Escuela de Ingeniería de EPFL, ha convertido este asunto en un tema de investigación. Desde 2015, él y su equipo han estado desarrollando un implante de retina que funciona con lentes inteligentes equipadas con una cámara y un microordenador.

Nuestro sistema está diseñado para brindar a las personas ciegas una forma de visión artificial mediante el uso de electrodos para estimular las células de la retina”, dice Ghezzi.

La cámara incorporada en las gafas inteligentes captura imágenes en el campo de visión del usuario y envía los datos a un microordenador colocado en una de las piezas terminales de las gafas. El microordenador convierte los datos en señales de luz que se transmiten a los electrodos del implante de retina.

Luego, los electrodos estimulan la retina de tal manera que el usuario ve una versión simplificada en blanco y negro de la imagen. Esta versión simplificada está formada por puntos de luz que aparecen cuando se estimulan las células de la retina. Sin embargo, los usuarios deben aprender a interpretar los muchos puntos de luz para distinguir formas y objetos. “Es como cuando miras las estrellas en el cielo nocturno, puedes aprender a reconocer determinadas constelaciones. Los pacientes con ceguera verían algo similar con nuestro sistema”, dice Ghezzi.

Llevando a cabo simulaciones, por ahora

El único inconveniente es que el sistema aún no se ha probado en humanos. El equipo de investigación primero debe estar seguro de sus resultados. “Todavía no estamos autorizados para implantar nuestro dispositivo en pacientes humanos, ya que obtener la aprobación médica lleva mucho tiempo. Pero se nos ocurrió un proceso para probarlo virtualmente, una especie de solución alternativa”, dice Ghezzi. Más específicamente, los ingenieros desarrollaron un programa de realidad virtual que puede simular lo que los pacientes verían con los implantes. Sus hallazgos acaban de publicarse en Communication Materials.

Campo de visión y resolución

Se utilizan dos parámetros para medir la visión: el campo de visión y la resolución. Por tanto, los ingenieros utilizaron estos mismos dos parámetros para evaluar su sistema. Los implantes de retina que desarrollaron contienen 10.500 electrodos, cada uno de los cuales sirve para generar un punto de luz. “No estábamos seguros de si serían demasiados electrodos o no serían suficientes. Tuvimos que encontrar el número correcto para que la imagen reproducida no fuera demasiado difícil de distinguir. Los puntos deben estar lo suficientemente separados para que los pacientes puedan distinguir dos de ellos cerca uno del otro, pero debe haber suficientes para proporcionar una resolución de imagen suficiente”, dice Ghezzi.

Los ingenieros también tenían que asegurarse de que cada electrodo pudiera producir de forma fiable un punto de luz. Ghezzi lo explica así: “Queríamos asegurarnos de que dos electrodos no estimularan la misma parte de la retina. Entonces realizamos pruebas electrofisiológicas que implicaron registrar la actividad de las células ganglionares de la retina. Y los resultados confirmaron que cada electrodo activaba una parte diferente de la retina».

El siguiente paso fue verificar si 10.500 puntos de luz proporcionaban una resolución suficientemente buena, y ahí es donde entró el programa de realidad virtual. “Nuestras simulaciones mostraron que el número elegido de puntos, y por lo tanto de electrodos, funcionaba bien. Usar más no brindaría ningún beneficio real a los pacientes en términos de definición”, dice Ghezzi.

Los ingenieros también realizaron pruebas a una resolución constante, pero con diferentes ángulos de campo de visión. “Empezamos con cinco grados y abrimos el campo hasta los 45 grados. Descubrimos que el punto de saturación es de 35 grados; el objeto permanece estable más allá de ese punto”, dice Ghezzi.

Todos estos experimentos demostraron que la capacidad del sistema no necesita mejorarse más y que está listo para ensayos clínicos. Pero el equipo tendrá que esperar un poco más antes de que su tecnología pueda implantarse en pacientes reales. Por ahora, restaurar la visión permanece en el ámbito de la ciencia ficción.

Acerca de esta noticia de investigación en neurociencia visual:

Fuente: EPFL

Contacto: Oficina de Prensa – EPFL

Imagen: La imagen se atribuye a Alain Herzog / 2021 EPFL

Investigación original: acceso abierto.

“Photovoltaic retinal prosthesis restores high-resolution responses to single-pixel stimulation in blind retinas” by Naïg Aurelia Ludmilla Chenais et al. Communications Materials