چشم روشني فناوري براي نابينايان

 

اين روزها بدن انسان در حال تجربه دوران تازه‌اي از حضور ادوات كاشتني يا همان ايمپلنت‌ها در قلمروي خويش است. توسعه چشمگير فناوري ايمپلنتي و ظهور طيف متنوعي از پروتزها و ريزافزارها گوياي روي خوش نشان دادن بدن ما به همنشيني و همزيستي با اين جايگزين‌هاي مكانيكي‌ و گاهي اوقات الكترونيكي است، به نظر مي‌رسد موضوعاتي همچون ارتقاي كارايي‌هاي جسماني، تقويت حواس و خلاصه نو نوار كردن بدن، سبك زندگي سال‌هاي آتي ما خواهد بود.با اين اوصاف، موضوع استفاده از ايمپلنت‌ها در نواحي بخصوصي از بدن با مقاصد درماني و توانبخشي يك طرف ماجراي ادوات كاشتني است و طرف ديگر قضيه، كيفيت راه‌اندازي همين افزارها و شيوه تأمين نيرو و توان كاركردشان است كه به نوبه خود چالش برانگيز و تعيين‌كننده است. مثلا توسعه ايمپلنت‌هايي كه به جاي نياز به باتري يا هر ابزار ديگري براي تأمين نيروي مورد نيازشان بتوانند از نور خورشيد توان بگيرند به چه قيمتي براي ما تمام خواهد شد. دانشمندان اميدوارند با استفاده از فناوري فتوولتائيك در ساخت ريزافزارهاي كاشتني بتوان بينايي از دست رفته افراد را صرفا با يك عمل جراحي به آنها بازگرداند.همان‌طور كه مي‌دانيم گيرنده‌هاي نوري واقع در شبكيه هستند كه نور رسيده به چشم را به سيگنال‌هاي الكتريكي تغيير مي‌دهند و از همين‌رو آسيب رسيدن به گيرنده‌هاي نوري مانع ارسال اطلاعات بصري به مغز مي‌شود. اينجاست كه پروتزهاي شبكيه‌اي مي‌توانند جايگزين گيرنده‌هاي نوري صدمه ديده شوند؛ ولي مشكلي كه وجود دارد آن است كه ادوات كاشتني موجود به يك منبع خارجي براي تامين توان مورد نياز خود احتياج دارند كه باعث نياز به عمل‌هاي جراحي پيچيده براي جايگذاري اجزاي لازم جهت يك تأمين‌كننده نيرو مي‌شود.با عنايت به همين مشكلات و پيچيدگي‌ها، گروهي از محققان دست به كار توسعه نوعي سامانه خود توان شده‌اند كه نيروي مورد نياز كاركردش را خودش تأمين مي‌كند. البته اين روش تا اينجاي كار فقط روي موش‌ها آزمايش شده، اما با اين احوال نشان داده پتانسيل احيا و بازآوري بينايي در نمونه انساني را با كمترين اجزاي كاشتني، دارد. اين سامانه مركب از عينك‌هاي مخصوصي است كه سيگنال‌هاي مادون قرمز را داخل چشم و به سوي يك ايمپلنت شبكيه‌اي شليك مي‌كند. هر پيكسل يا سلول تصويري واقع در اين ريزافزار كاشتني با ديودهاي نوري سيليكوني مجهز شده‌اند. اين پيكسل‌هاي فتوولتائيكي مشابه همان پيل‌هاي نوري ـ الكتريكي موجود در صفحات خورشيدي روي پشت بام‌ها هستند. بنابراين افرادي كه از ايمپلنت‌هاي شبكيه‌اي استفاده مي‌كنند براي اين كه چشمشان به دنياي بيرون باز شود بايد اين عينك‌هاي مخصوص را نيز به چشم داشته باشند.ساز و كار اين سامانه بينايي از اين قرار است كه تصاوير ويدئويي گرفته شده توسط دوربين كوچك سوار شده روي عينك‌ها به‌وسيله يك رايانه پرتابل پردازش مي‌شود. در مرحله بعد اين عينك‌هاي ويدئويي با استفاده از پالس‌هايي از نور نزديك به مادون قرمز مبادرت به تصوير افكني داده‌هاي تصويري به شبكيه مي‌كنند. كاربرد اين طيف نوري به خاطر آن است كه به بافت‌هاي چشم كاربر آسيب نزده يا آن را گرم نمي‌كند. نهايتا، واحدهاي تصويري يا همان پيكسل‌هاي موجود در آرايش ديودهاي نوري عمل تبديل نور حاصله به جريان‌هاي الكتريكي را صورت مي‌دهند كه به نوبه خود موجب تحريك نورون‌هاي شبكيه چشم كاربر مي‌شود.بخش جالب توجه اين فرآيند آنجاست كه پالس‌هاي مادون قرمز ساطع شده به‌وسيله اين عينك‌هاي مخصوص، هم داده‌هاي بصري و هم نيروي برق توليدي را مستقيم به ايمپلنت‌هاي فتوولتائيك منتقل مي‌كنند؛ بنابراين نياز به وجود منبع توان خارجي كه بعضا حجيم و مزاحم است رفع مي‌شود. بعلاوه چون اين پيكسل‌ها تنها 70 ميكرومتر (حدود يك‌سوم عرض تار موي انسان) پهنا دارند، امكان فعال شدن هركدام به صورت منفرد وجود دارد. اين ويژگي مشابه همان روشي است كه گيرنده‌هاي نوري واقعي در انسان عمل مي‌كنند و به نوبه خود مي‌تواند به وضوح تصويري بهتر منجر شود.





تاريخ : پنج شنبه 8 تير 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |