A busca por retinas protéticas avança em direção a testes em humanos, com um auxílio de RV

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Uma retina artificial seria um enorme benefício para muitas pessoas com deficiência visual, e a possibilidade está cada vez mais próxima da realidade a cada ano. Um dos avanços mais recentes tem uma abordagem diferente e muito promissora, usando pequenos pontos que convertem luz em eletricidade, e a realidade virtual ajudou a mostrar que poderia ser um caminho viável a seguir.

Estas próteses retinais fotovoltaicas vêm da École polytechnique fédérale de Lausanne, onde Diego Ghezzi vem trabalhando na ideia há vários anos.

As primeiras próteses retinais foram criadas décadas atrás, e a ideia básica é a seguinte. Uma câmera fora do corpo (em um par de óculos, por exemplo) envia um sinal por um fio para um minúsculo arranjo de microeletrodos, que consiste em muitos eletrodos minúsculos que perfuram a superfície retiniana não funcional e estimulam as células em funcionamento diretamente.

Os problemas com isso são principalmente que energizar e enviar dados para a matriz requer um fio que vai de fora do olho para dentro – em geral, um "não faça" quando se trata de próteses e do corpo em geral. A própria matriz também é limitada no número de eletrodos que pode ter pelo tamanho de cada um, o que significa que por muitos anos a resolução efetiva no melhor cenário era da ordem de algumas dezenas ou centenas de "pixels". (O conceito não se traduz diretamente por causa da forma como o sistema visual funciona.)

A abordagem de Ghezzi evita esses dois problemas com o uso de materiais fotovoltaicos, que transformam a luz em corrente elétrica. Não é tão diferente do que acontece em uma câmera digital, exceto que em vez de registrar a carga como na imagem, ela envia a corrente para a retina como os eletrodos acionados fizeram. Não há necessidade de um fio para transmitir energia ou dados para o implante, porque ambos são fornecidos pela luz que brilha sobre ele.

Créditos de imagem: Alain Herzog / EPFL

No caso da prótese EPFL, existem milhares de minúsculos pontos fotovoltaicos, que em teoria seriam iluminados por um dispositivo externo ao olho enviando luz de acordo com o que detecta em uma câmera. Claro, ainda é uma coisa incrivelmente difícil de projetar. A outra parte da configuração seria um par de óculos ou óculos de proteção que capturam uma imagem e a projetam através do olho no implante.

Ouvimos falar dessa abordagem pela primeira vez em 2018 e as coisas mudaram um pouco desde então, como um novo documento em papel.

“Aumentamos o número de pixels de cerca de 2.300 para 10.500”, explicou Ghezzi em um e-mail para o TechCrunch. “Portanto, agora é difícil vê-los individualmente e eles parecem um filme contínuo.”

Claro, quando esses pontos são pressionados contra a retina, a história é diferente. Afinal, isso é apenas 100 × 100 pixels ou mais se fosse um quadrado – não exatamente em alta definição. Mas a ideia não é replicar a visão humana, o que pode ser uma tarefa impossível para começar, muito menos realista para o primeiro tiro de alguém.

“Tecnicamente, é possível tornar o pixel menor e mais denso”, explicou Ghezzi. “O problema é que a corrente gerada diminui com a área de pixels.”

Imagem mostrando um close-up dos pontos fotovoltaicos no implante de retina, marcados como tendo cerca de 80 mícrons cada um.

O atual diminui com o tamanho do pixel, e o tamanho do pixel não é exatamente grande para começar.Créditos de imagem: Ghezzi et al

Portanto, quanto mais você adiciona, mais difícil é fazer funcionar, e há também o risco (que eles testaram) de que dois pontos adjacentes estimulem a mesma rede na retina. Mas muito poucos e a imagem criada pode não ser inteligível para o usuário. 10.500 sons gosto muito, e isso maio seja o suficiente – mas o simples fato é que não há dados para apoiar isso. Para começar, a equipe se voltou para o que pode parecer um meio improvável: RV.

Como a equipe não pode exatamente fazer um "teste" de instalação de um implante de retina experimental em pessoas para ver se funciona, eles precisavam de outra maneira de dizer se as dimensões e a resolução do dispositivo seriam suficientes para certas tarefas diárias, como reconhecer objetos e cartas.

Uma cena de rua renderizada digitalmente e versões monocromáticas distorcidas abaixo, mostrando várias maneiras de representá-la por meio de fósforos virtuais.

Créditos de imagem: Jacob Thomas Thorn et al

Para fazer isso, eles colocaram as pessoas em ambientes de RV que eram escuros, exceto por pequenos "fósforos" simulados, as alfinetadas de luz que esperam criar estimulando a retina por meio do implante; Ghezzi comparou o que as pessoas veriam a uma constelação de estrelas brilhantes e mutantes. Eles variavam o número de fósforos, a área sobre a qual aparecem e o comprimento de sua iluminação ou “cauda” quando a imagem mudava, perguntando aos participantes se eles podiam perceber coisas como uma palavra ou cena.

A palavra

Créditos de imagem: Jacob Thomas Thorn et al

Sua descoberta primária foi que o fator mais importante era o ângulo visual – o tamanho geral da área onde a imagem aparece. Mesmo uma imagem clara é difícil de entender se ocupar apenas o centro de sua visão, então, mesmo que a clareza geral seja prejudicada, é melhor ter um amplo campo de visão. A análise robusta do sistema visual no cérebro intui coisas como bordas e movimento, mesmo a partir de entradas esparsas.

Esta demonstração mostrou que os parâmetros do implante são teoricamente corretos e a equipe pode começar a trabalhar em testes em humanos. Isso não é algo que pode acontecer com pressa e, embora esta abordagem seja muito promissora em comparação com as anteriores, com fio, ainda levará vários anos, mesmo na melhor das hipóteses, antes que seja possível que seja amplamente disponibilizado. Ainda assim, a própria perspectiva de um implante de retina funcional desse tipo é empolgante e vamos acompanhá-la de perto.

Fonte: TechCrunch