Verbesserte Auflösung bei Netzhautprothesen

20. September 2016, 12:08 Uhr
Natürliches Bild (links) und durch Prothese verändertes Bild
Natürliches Bild (links) und durch Prothese verändertes Bild

Eine Netzhautprothese ersetzt die lichtempfindlichen Zellen erkrankter oder zerstörter Netzhaut und besteht aus einer in eine Brille eingebauten, elektronischen Kamera, deren Signale auf eine mikroskopisch kleine Elektrodenmatrix übertragen werden. Diese Matrix befindet sich im Innern des Auges in direktem Kontakt mit der geschädigten Netzhaut und damit mit dem Sehnerv. Mit dieser Anordnung kann sogar völlig erblindeten Patienten ein Eindruck der Umgebung in Form grober, heller und dunkler Punkte vermittelt werden. Leider ist die mit diesem Verfahren erzielte Auflösung jedoch nicht gut genug, um damit auch Gesichter zu erkennen oder Texte zu lesen.

Um die Grenzen der Auflösung auszuloten und die Ursachen für die schlechte Bildqualität solcher Prothesen herauszufinden, wurden umfangreiche Experimente mit Ratten durchgeführt, wobei eine Reihe von natürlichen, optischen Sinneseindrücken (links im Bild) mit denjenigen der Prothese verglichen wurden (rechts im Bild).

Bei der Untersuchung der Unterschiede zwischen den verschiedenen Signalen bezüglich Intensität und Struktur haben die Forscher eine starke, elektrische „Verwischung“ der Reize festgestellt. Der dünne Flüssigkeitsfilm zwischen Elektrode und Netzhaut bewirkt, dass die elektrischen Signale einer einzelnen Elektrode auch auf benachbarte Nervenzellen übertragen werden – ein Effekt, der eine Verschlechterung der Auflösung nach sich zieht (rote Linien und blaue Kurve). Auf Grund dieser Erkenntnisse und entsprechender Versuche ist es den Forschern gelungen, den Kontakt zwischen Netzhaut und Elektrode durch eine Verringerung der Streuströme zu optimieren und damit die Leistung der Prothese erheblich zu verbessern.

Die betreffende Langzeitstudie wird vom neurowissenschaftlichen Institut der Universität Aix-Marseille in Verbindung mit der Universität Grenoble und dem französischen „Institut de la vision“ durchgeführt und dient in erster Linie Patienten mit Augenkrankheiten wie Retinitis Pigmentosa  altersbedingter Makula-Degeneration.

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