Embora atualmente não existam terapias não invasivas disponíveis para o tratamento da perda de visão na retina, os pesquisadores agora estão explorando uma solução que pode restaurar a visão usando um dos outros cinco sentidos: o som.
Doenças comuns da retina causam degeneração dos fotorreceptores sensíveis à luz em seu olho. Atualmente, os oftalmologistas usam a tecnologia eletrônica para estimular diretamente os neurônios da retina implantando dispositivos de eletrodos dentro do olho – uma técnica que requer cirurgia cara e invasiva.
Para fornecer uma solução melhor, a equipe da Universidade do Sul da Califórnia está usando a mesma tecnologia que tira uma foto de um feto enviando e recebendo ondas sonoras através do estômago de uma mulher grávida – usando estimulação por ultrassom para substituir a estimulação elétrica.
O grupo de pesquisa inclui Mark S. Humayun, professor de oftalmologia e engenharia biomédica da USC, e um dos inventores do Argus II – a primeira retina artificial do mundo.
Semelhante a como as formas e os pontos brilhantes aparecem quando você empurra suavemente o globo ocular com os olhos fechados; os pesquisadores perceberam que aplicar pressão no olho pode ativar neurônios e enviar sinais para o cérebro.
Ao contrário de um olho normal que é ativado pela luz, os olhos cegos foram estimulados por pressões mecânicas geradas por ondas de ultrassom neste estudo. Um dispositivo de ultrassom vestível, como uma lente de contato, geraria as ondas de ultrassom para estimular a retina.
Por Sarah Hopkins, licença CC no Flickr
“Os neurônios presentes na retina do olho possuem canais mecanicamente sensíveis que respondem à estimulação mecânica”, explicou Gengxi Lu, Ph.D. aluno trabalhando no projeto. “Esses neurônios são ativados quando usamos ultrassom para gerar pressão mecânica”.
Como funciona
Para testar essa abordagem de ultrassom, em estudos pré-clínicos, a equipe da USC estimulou os olhos de um rato cego usando ondas de ultrassom de alta frequência que são inaudíveis para humanos.
Nesse caso, para a estimulação da retina, o grupo de pesquisa criou um pequeno aparelho de ultrassom que pode ser direcionado a uma região específica do olho para enviar ondas sonoras para a retina, localizada na parte posterior do olho.
Usando esses sons de alta frequência que podem ser manipulados e focados em uma área específica do olho; o estudo demonstrou que quando as ondas de ultra-som são projetadas como um padrão – por exemplo, a letra ‘C’ – o cérebro do rato foi capaz de captar um padrão semelhante.
Ao contrário dos humanos, os pesquisadores não conseguem obter respostas diretas sobre as experiências visuais do rato durante a estimulação do ultrassom.
Para responder a essas perguntas sobre o que exatamente o rato foi capaz de visualizar a partir das ondas de ultrassom, a equipe mediu a atividade visual diretamente da área visual do cérebro do rato, conhecida como córtex visual, anexando uma matriz de vários eletrodos.
Com base nas atividades visuais registradas no cérebro, os pesquisadores descobriram que o rato era capaz de perceber visualizações comparáveis ao padrão de estimulação de ultrassom projetado no olho. Este trabalho acaba de ser publicado na BME Fronters.
Uma patente para o futuro
A pesquisa é atualmente financiada por uma doação de US $ 2,3 milhões por quatro anos do National Eye Institute (NEI). A equipe recentemente solicitou outra bolsa de tradução do NEI para levar seus estudos para o próximo nível, testando a abordagem usando modelos de primatas não humanos antes de realizar ensaios clínicos em humanos.
“No momento, estamos usando um transdutor colocado na frente do globo ocular do rato para enviar os sinais de ultrassom para a retina, mas nosso objetivo final é criar um transdutor de lente sem fio” , disse o Dr. Qifa Zhou , professor de engenharia biomédica e oftalmologia da USC, que está liderando a pesquisa.
Enquanto a equipe está atualmente analisando os recursos da tecnologia de ultrassom para o estudo da visão, seu objetivo futuro é gerar imagens mais nítidas e instalar o transdutor de ultrassom em uma lente de contato vestível para a próxima geração.
Há também uma patente pendente para esta nova tecnologia de ultra-som que espera mudar a forma como a deficiência visual é tratada nos próximos anos.
VEJA VÍDEO https://youtu.be/8JMB6hrZDec
Fonte: GNN – Foto: istockphoto