Los avances tecnológicos de la visión dan una idea del futuro
Gracias a los avances tecnológicos, los investigadores imaginan un futuro en el que se puede restaurar la vista. Crédito: Robert Kneschke, Shutterstock
Los avances en la tecnología de asistencia han eliminado muchas barreras de acceso para las personas con pérdida de visión. Pero es el desarrollo de prótesis visuales lo que tiene el potencial de ofrecer una forma completamente nueva de ‘ver’ el mundo.
La estructura increíblemente compleja del ojo humano con más de 2 millones de partes que interactúan hace que restaurar la vista de alguien sea un desafío formidable. Pero no es imposible, ya que el ojo biónico, o prótesis visual, para usar el término médico, presentado durante décadas en películas de ciencia ficción y programas de televisión, ahora es una realidad.
«Habilitar un paciente vuelva a ver es nuestro sueño. Un sueño que creemos que puede hacerse realidad», dijo Serge Picaud, director del Institut de la Vision, un centro de investigación líder en enfermedades oculares en París, Francia.
Como líder mundial en el desarrollo de prótesis relativas a la retina (una capa de células en la parte posterior del globo ocular y que son sensibles a la luz), Picaud coordina ENTRAIN VISION, una red de expertos de todos disciplinas clave relacionadas con la restauración visual, desde la neurociencia y la ingeniería hasta la patología y el aprendizaje automático. Junto con 15 investigadores en etapa inicial, están trabajando en tecnologías novedosas para restaurar la visión de los pacientes.
«Puede sonar un poco a ciencia ficción», dijo Picaud, describiendo las prótesis a nivel retinal y cortical (corteza cerebral o capa más externa del cerebro). «Actualmente, no existen prótesis corticales comerciales, por lo que esta investigación brinda una gran oportunidad para desarrollarlas, y tenemos un equipo trabajando en esto».
Para millones de pacientes que están perdiendo la vista o ya están ciego debido a una conexión dañada entre la retina y la corteza visual, una prótesis cortical es la única opción.
Ver para creer
La idea de estimular eléctricamente el sistema visual humano no es nueva, se describió por primera vez hace más de 200 años. Pero los rápidos avances en ingeniería neuronal y microelectrónica han allanado el camino para dispositivos protésicos visuales basados en la cortical más avanzados.
«La idea es usar un tipo de dispositivo electrónico para estimular eléctricamente las células nerviosas restantes. Entonces, después de haber perdido parte del ‘circuito’, lo reemplazas con un dispositivo electrónico», dijo Picaud.
Investigador utiliza realidad virtual (Streetlab) para probar la visión de un paciente. Crédito: Serge Picaud, 2019
Uno de los socios de ENTRAIN VISION implantó recientemente una matriz de microelectrodos compuesta por 100 microagujas en la corteza visual de una mujer ciega. Con el implante, pudo identificar líneas, formas y letras simples. «Estos resultados son muy emocionantes porque demuestran tanto la seguridad como la eficacia de esta tecnología y pueden ayudar a lograr un sueño de muchos científicos: transferir información del mundo exterior directamente a la corteza visual de las personas ciegas, restaurando un rudimentario forma de vista», explicó Picaud. «Es probable que este trabajo se convierta en un hito para el desarrollo de nuevas tecnologías que podrían ayudar a transformar el tratamiento de la ceguera. Sin embargo, aún se necesitan más estudios».
El uso de la electroestimulación para recuperar la vista de un individuo es solo un enfoque novedoso que se está estudiando, pero hay otros.
Desarrollada en la década de 2000, la optogenética es una técnica biológica que utiliza la luz para controlar las células nerviosas u otros tipos de células.
«Ya hay un paciente en Francia que puede ver usando esto», dijo Picaud.
El paciente al que se refiere Picaud fue diagnosticado con la enfermedad ocular neurodegenerativa retinitis pigmentosa, que afecta a más de dos millones de personas en todo el mundo destruyendo sus fotorreceptores retinianos. Gracias a una investigación innovadora con Gensight Biologics, la vista del paciente se ha restaurado parcialmente utilizando proteínas sensibles a la luz que se encontraron por primera vez en las algas.
La tercera tecnología emocionante en la que los investigadores han puesto sus ojos es la realidad virtual.
«En París tenemos un escenario como una sala de cine (Streetlab) donde podemos probar la visión de un paciente», explicó Picaud. “Puede ser, por ejemplo, una habitación llena de obstáculos. Entonces, una vez que el paciente tiene un dispositivo implantado, podemos probarlo usando esta plataforma. Sin embargo, no es fácil validar un dispositivo en otros centros fuera de París, porque el La plataforma no se puede recrear fácilmente en otro lugar debido a su tamaño. Aquí es donde interviene la realidad virtual».
Por ejemplo, un casco de realidad virtual puede permitir a los usuarios de cualquier parte del mundo experimentar las mismas condiciones que en el teatro de París. «También puede ayudarnos a comprender cuáles son las partes más importantes de una imagen para un paciente para que pueda reconocer a sus amigos o formas de moverse por una habitación», agregó Picaud.
Estas tecnologías ayudarán a las personas que sufren pérdida de visión a recuperar su independencia. Pero, ¿qué sucede si tanto la vista como el oído, nuestros dos sentidos más importantes, están gravemente afectados?
Prototipo de chaleco SUITCEYES y tablero táctil. Crédito: Afectivo & Instituto Cognitivo, Universidad de Offenburg
Soluciones para una vida sin luz ni sonido
Para los millones de personas que viven con sordoceguera, el sentido del tacto es central para percibir e interactuar con el mundo.
«Estar informado y ser capaz de comunicarse son fundamentales para todo lo que hacemos, pero no puede interactuar con su entorno si no puede obtener información sobre él o comunicarse con las personas y su entorno. Por lo tanto, nos enfocamos en mejorar la comunicación de las personas con sordoceguera», señaló Nasrine Olson, profesora titular de la Universidad de Bors y coordinadora del proyecto SUITCEYES.
El resultado fue una interfaz inteligente y táctil que amplía la percepción y la orientación espacial del usuario, lo que le permite interactuar con otros. La tecnología fue nominada para un premio Innovation Radar.
Capturar el entorno usando visión artificial
Al describir los pormenores de la tecnología, Olson dijo: «Primero, nuestra interfaz personalizada inteligente háptica, también conocida como HIPI, captura el entorno usando tecnologías de visión y sensores. La cámara, los sensores y los algoritmos de visión artificial detectan y reconocen colectivamente objetos, escenas y rostros. Un objeto puede ser una silla o una taza, una escena puede ser un pasillo, una oficina o un baño. El sistema también detecta rostros y si el usuario los conoce o no. Las tecnologías de sensores también observan la distancia entre las cosas». Si el usuario está buscando su taza de café, por ejemplo, el HIPI observará que está sobre una mesa a tres metros, a la izquierda del usuario.
Una vez que la plataforma tiene toda esta información, ¿qué hace con ella? ¿Cómo comunicamos esta información a la persona que la necesita? «Hemos creado haptogramas para transmitir mensajes a los usuarios. Un haptograma es básicamente un patrón háptico que tiene un significado para el usuario, por ejemplo, ‘feliz'». Lo hace mediante el uso de actuadores vibro-táctiles, que son pequeños dispositivos electrónicos que vibran. Se pueden colocar en diferentes partes del cuerpo», explicó Olson.
Se han desarrollado prototipos que integran la tecnología en la ropa. «Esto incluye una gama de chalecos, así como un vestido para mostrar cómo el la tecnología se puede usar mientras se ve a la moda», dijo Olson. También hay una versión llamada «con silla» que se puede montar en el respaldo de una silla de oficina para transmitir mensajes a la persona sentada.
La posibilidad de Los dispositivos portátiles y las interfaces suaves que permiten a las personas con sordoceguera obtener información sobre el medio ambiente facilitarán la vida independiente. El proyecto incluso agregó una función COVID-19 que permite el reconocimiento facial con máscaras.
Las nuevas características incluyen la capacidad para enviar la misma información háptica a varias personas al mismo tiempo, ya sea cerca o a largas distancias.
«Esto fue probado por nuestros colegas en los Países Bajos mediante el envío de mensajes hápticos a colegas en Alemania». dijo Olson. Pero lo que es verdaderamente único acerca de El proyecto es su enfoque holístico que incluyó extensos estudios de políticas y usuarios, creación de redes, innovaciones tecnológicas y ludificación para enriquecer la experiencia del usuario y las posibilidades de aprendizaje.
Si bien es probable que pase algún tiempo antes de que los beneficios de este avance tecnológico se experimenten ampliamente, las perspectivas futuras son emocionantes. Mientras tanto, los investigadores continúan imaginando un futuro en el que se pueda restaurar la vista.
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El estudio del ojo biónico allana el camino hacia los ensayos en humanos Proporcionado por Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE Cita: Los desarrollos tecnológicos de la visión dan una idea del futuro (diciembre de 2021 7) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-vision-tech-glimpse-future.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.