Две группы ученых из США и Европы представили разные методы восстановления зрения. Одна группа занялась восстановлением связей между глазом и мозгом, а вторая использовала электрические импульсы для имитации сигналов с сетчатки.
Группа исследователей из США заставила регенерировать нейроны сетчатки глаза, пораженного глаукомой. Исследователи изучили клетки сетчатки, которые называются ганглиозными, или ганглионарными. Эти клетки соединяют заднюю часть сетчатки с мозгом, и их повреждение приводит к прогрессирующей потере зрения. Ученые ввели в глаза мышей с прогерией — возрастным нарушением зрения — вирусные векторы с генами факторов Яманаки, которые заставляют клетки регенерировать, восстанавливая утерянные метильные метки на ДНК. После этого связь сетчатки с мозгом восстановилась. То же самое произошло, когда ученые искусственно вызвали глаукому у мышей и вновь активировали нужные гены. Тесты показали, что острота зрения восстановилась почти наполовину.
Все это произошло без роста новых клеток. Вместо этого существующие клетки смогли восстановить или заменить поврежденные части (так называемые аксоны), образующие зрительный нерв.
Второе исследование касалось восприятия мозгом сигналов с сетчатки. Когда сигналы с сетчатки глаза попадают в мозг, они сначала интерпретируются областью, которая сопоставлена с сетчаткой. Геометрия нейронов в той части мозга, которая получает сигналы от сетчатки, отражает структуру самой сетчатки. Исследователи использовали это соответствие и активировали зрительную систему, не затрагивая глаз.
Ученые из Нидерландского института нейробиологии разработали мозговой имплант, состоящий из электродов Utah Array длиной 1,5 миллиметра. 16 массивов электродов они установили в зрительную кору мозга двух обезьян. Импульсы, которые подавались на электроды, создавали в мозгу «фосфены» — то, что воспринимается как светящиеся точки или фигуры и появляется без воздействия света на глаз. В ходе экспериментов животные обычно направляли глаза туда, где, как им казалось, возникала вспышка света, даже если на самом деле в этом месте не происходило ничего, что могли бы заметить их глаза.
Более того, обезьяны, обученные ранее распознавать буквы, смогли сделать это тогда, когда буква создавалась при помощи определенного набора импульсов. Другими словами, обезьяны могли распознать узор из фосфенов, изображающий букву — хоть и не так хорошо, как когда им показывали настоящую букву, но намного выше случайных значений.
Оба эксперимента представляют собой лишь первые попытки выяснить, какого прогресса можно добиться с использованием подопытных животных. Ученые пока далеки от лечения людей. Неизвестно, насколько сильно изменяется зрение с помощью любого из двух представленных методов, так как исследователи не могут спросить лабораторных животных, что они видят, и вынуждены полагаться на косвенные результаты тестирования их зрительных способностей. Тем не менее, как пишет ArsTechnica, очевидное восстановление функции нервов, работа которых была нарушена из-за возраста или травмы, является неожиданным открытием, как и тот факт, что это можно сделать с помощью относительно небольшого генетического вмешательства.
