Глава 1. Ретинальные протезы: краткая история

воздействуют на разные нейронные цепи. Среди них биоэлектронный зрительный протез — устройство, предназначенное для восстановления функционального зрения у пациентов с нарушениями зрения путём электрической стимуляции нейронов зрительного пути.

О ранних экспериментах со зрительными протезами, изучавших чувствительность зрительной коры к электрической стимуляции, сообщили по отдельности Фёрстер в 1929 году (1929) и Краузе и Шум двумя годами позже (1931). Они обнаружили, что прямое воздействие электрических импульсов на зрительную кору вызывает восприятие световых пятен, названных «фосфенами», как у зрячих, так и у слепых испытуемых. Точнее, их новаторская работа показала, что (1) точечная стимуляция коры вызывает локализованное восприятие света, (2) положение фосфена в поле зрения примерно соответствует месту стимуляции и (3) зрительная кора сохраняет способность порождать световые ощущения после многолетнего лишения зрительного входа.

Эти открытия заложили основу коркового зрительного протеза, первый прототип которого разработали и имплантировали Бриндли и Льюин (1968) в конце 1960-х годов. Протез содержит 80 внутричерепных платиновых электродов, заключённых в силиконовую оболочку; каждый соединён с внечерепным радиочастотным приёмником, на который генератор беспроводным путём через индукцию подаёт импульсы. Устройство хирургически имплантировали 52-летней женщине, ослепшей от глаукомы и отслойки сетчатки, и при активации электродов она сообщила, что видит фосфены. Яркость фосфенов зависела от частоты и длительности импульсов. Положение фосфенов в поле зрения коррелировало с расположением стимулирующего электрода, и при одновременной активации электродов, отстоящих друг от друга на 2–4 мм, фосфены различались в пространстве. Как первый клинически испытанный прототип зрительного протеза, устройство Бриндли и Льюина дополнительно продемонстрировало возможность восстанавливать зрение с помощью постоянного имплантата, и, что, пожалуй, ещё важнее, его архитектура продолжает влиять на различные системы зрительных протезов, появившиеся десятилетия спустя. В 1970-х годах Добелл и соавт. (1974) реализовали модифицированную конструкцию, в которую входила телевизионная камера, подававшая зрительный сигнал на стимулирующую электронику. Это устройство позволило слепому испытуемому видеть отдельные фосфены и распознавать простые образы, включая крупные буквы.

Помимо зрительной коры, восприятие света вызывает и электрическая стимуляция в других точках зрительного пути. В 1969 году Поттс и Иноуэ (1969) зарегистрировали электрически вызванные потенциалы у пациентов с пигментным ретинитом и у здоровых добровольцев при стимуляции роговичными электродами. В последние годы описаны электрические протезы, взаимодействующие со зрительной системой на уровне сетчатки, зрительного нерва и коленчатого тела соответственно (Dowling 2009; Veraart et al. 1998; Pezaris and Eskandar 2009). Единого мнения об идеальном месте стимуляции нет, поскольку выбор во многом определяется патофизиологией: каждый тип протеза пригоден для лечения слепоты, вызванной повреждениями выше места стимуляции, но не ниже его. Например, протезы сетчатки лучше всего подходят при дегенерации наружной сетчатки, например при пигментном ретините (ПР) и возрастной макулярной дегенерации (ВМД), когда внутренняя сетчатка и остальная часть зрительного пути остаются относительно сохранными и функциональными, но не показаны при таких заболеваниях, как глаукома, при которой зрительный нерв полностью повреждён, или при слепоте из-за повреждения высших зрительных центров мозга.

Среди разных типов зрительных протезов протез сетчатки в последнее время привлекает больше всего внимания — вероятно, по следующим причинам: (1) по сравнению со