Можно ли восстановить зрение у слепого человека?

ОТВЕТ:

В какой-то степени, да, возможно. В последние десятилетия были изобретены и изготовлены приборы, позволяющие взаимодействовать с нервной системой на различных участках зрительного тракта. Важно при этом понимать, что вы видим глазами, но изображение воспринимаем мозгом.

Электрическая стимуляция нейронов в любом участке зрительного тракта приведет к формированию зрительного восприятия, но картины этого восприятия будут разниться в зависимости от конкретного места стимуляции. Энергия света преобразуется в нейронный электрический сигнал, когда свет падает на сетчатку, слой ткани (фактически, это часть головного мозга) на внутренней поверхности глазного дна. Зрительный сигнал покидает глаз по зрительному нерву и делает промежуточную остановку в таламусе (зрительном бугре), а затем передается дальше, в зрительную кору.

Сетчатка является излюбленным местом установления оптических протезов по двум основным причинам. Во-первых, сетчатка – это самое начало зрительного тракта, что означает возможность (во всяком случае, теоретическую) воспользоваться сохранившимися механизмами естественной обработки зрительных сигналов головным мозгом. Во-вторых, установление протеза сетчатки не требует выполнения нейрохирургической операции со вскрытием черепной коробки, что представляет определенный риск. Идея установления протеза сетчатки заключается в замещении светочувствительных клеток (фоторецепторов) и в непосредственной стимуляции передающих раздражение от сетчатки нейронов. Наружная камера воспринимает оптическую информацию, которая затем обрабатывается портативным компьютером и передается на панель электродов, имплантированных в сетчатку. Конечно, число электродов намного меньше, чем число естественных фоторецепторов, но, тем не менее, больные с такими протезами могут ориентироваться на местности, различать предметы и даже читать крупный шрифт. Это стало возможным только благодаря тому, что мозг обладает феноменальной способностью обрабатывать любую поступающую в него информацию. Первый ретинальный имплант «Аргус II» был одобрен Управлением по контролю пищевых продуктов и лекарств США в 2013 году.

Естественно, для того, чтобы можно было использовать такой имплант, надо, чтобы была сохранной сетчатка. Двумя ведущими причинами слепоты в США являются макулярная дегенерация сетчатки и пигментный ретинит. В обоих случаях происходит гибель фоторецепторных клеток при сохранении остальных отделов сетчатки и ее нервного аппарата. В этих случаях имплантация протеза вполне оправдана и эффективна. Однако если слепота обусловлена потерей глаз, то никакие импланты не помогут, и больной останется пребывать во мраке. Тем не менее, зрительный тракт можно стимулировать и на других уровнях. В серии интересных экспериментов нейрофизиолог Вильям Добель с помощью нейрохирургов устанавливал согласным платить больным корковые зрительные протезы. У некоторых больных это позволило в какой-то мере восстановить зрение. Один из пациентов даже смог на камеры журналистов припарковать машину на стоянке. К сожалению, проект был остановлен по моральным соображениям. Сам Добель неожиданно умер, фактически оставив на произвол судьбы своих больных, и не оставил после себя преемников, которые могли бы продолжить его работу. Дело в том, что все импланты отказывали после некоторого времени работы. Хуже того, сами импланты вызывали серьезные расстройства здоровья, из-за чего приходилось платить дополнительные деньги для того, чтобы удалять устройства. Это, конечно, может вызвать неприятие корковых имплантов, но все же вспомните: они работали! Другие группы ученых сейчас работают над корковыми зрительными протезами, проявляя при этом больше социальной ответственности. Кроме того, были разработаны модели протезов, имплантируемых в зрительный нерв, а также предложены протезы для имплантации в таламус.

ВОПРОС:

Что такое кохлеарный имплант?

ОТВЕТ:

Кохлеарный имплант – это устройство, в котором электрическую стимуляцию нерва используют для компенсации тяжелой тугоухости или глухоты. Такие импланты эффективны только у тех больных, у которых глухота наступила вследствие повреждения специализированных акустических рецепторов – волосковых клеток, расположенных в улитке (по-гречески, улитка – «кохлеа»). Устройство, тем не менее, очень полезно, потому что в большинстве случаев глухота развивается в следствие гибели волосковых клеток или врожденных аномалий их развития.

Волосковые клетки могут повреждаться под воздействием громких звуков, заболеваний и даже вследствие приема некоторых лекарств. К сожалению, волосковые клетки не восстанавливаются – если они погибли, то погибли навсегда (так что, подумайте, прежде чем надевать на голову динамики). Кохлеарные импланты замещают волосковые клетки, так как улавливают звуки и преобразуют их в электрические сигналы, которые умеет интерпретировать нервная система. Проблема оказалась решаемой, потому что волосковые клетки, воспринимающие звуки высоких частот, находятся в одном конце улитки, а волосковые клетки, воспринимающие звуки в области низких частот, находятся в другом конце улитки. Все промежуточные частоты располагаются между этими двумя полюсами. Такая организация называется тонотопической картой. Знание принципов картирования позволяет предвидеть, восприятие какого звука вызовет стимуляция определенного участка улитки (кортиева органа).

Во время операции установления импланта в улитку вставляют продолговатый стержень, усеянный рядом электродов. Эти электроды стимулируют улитковый нерв преобразованными в электрические сигналы звуки, уловленные наружным микрофоном. Удивительно, но эта система превосходно работает. Несмотря на то, что число имплантированных электродов очень мало в сравнении с числом волосковых клеток, люди с имплантом способны понимать человеческую речь, даже не видя собеседника (например, по телефону). Это еще раз подтверждает старую истину о том, что мозг обладает удивительной способностью использовать любую полученную им информацию.

Кохлеарные импланты могут оказаться полезными как в случаях приобретенной, так и врожденной глухоты. Люди, страдающие врожденной глухотой, должны получить имплант как можно раньше, лучше всего – в младенчестве, в идеале – в возрасте двух лет. Дело в том, что мозг проходит так называемый критический период в становлении способности воспринимать слуховую информацию. Если в течение этого периода (а он наступает очень рано) мозг не получает слуховой информации, то не усваивается навык обработки этой информации, и это приводит к трудностям при решении вопроса о показаниях к операции. Отнюдь не все считают, что установление импланта – наилучший выход из ситуации. Интересно, что некоторые члены сообщества глухих не считают глухоту болезнью, которую надо лечить, и поэтому выступают против установления кохлеарных имплантов. Однако проблема усложняется тем, что в большинстве случаев глухие дети рождаются у здоровых родителей, а решение принимать должны люди, которые не представляют себе, что такое глухота. К несчастью, невозможно ждать, когда ребенок сам примет решение, потому что к этому моменту будет слишком поздно. Это ставит родителей в трудное положение, ведь им приходится решать, что лучше для их ребенка.

ВОПРОС: