"Breakthrough" Brain Implant Restores Visual Perception / "Svolta" nell'impianto nel cervello: ripristina la percezione visiva

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Jason Esterhuizen walks near his Los Angeles home with his wife, Sumarie. Although he is blind, he is now able to follow the sidewalk, thanks to an experimental brain implant that enables him to distinguish light areas from dark. /      Jason Esterhuizen cammina vicino alla sua casa di Los Angeles con sua moglie Sumarie. Sebbene sia cieco, ora è in grado di seguire il marciapiede, grazie a un impianto cerebrale sperimentale che gli consente di distinguere le aree chiare dal buio. Credit: UCLA Health

Seven years ago, Jason Esterhuizen was in a horrific car crash that destroyed his eyes, plunging him into total darkness. Today, he’s regained visual perception and more independence, thanks to an experimental device implanted in his brain by researchers at UCLA Health.

“Now I can do things that I couldn’t do before,” said Esterhuizen, 30, who moved from his native South Africa to participate in the clinical trial at UCLA. “I can sort the laundry, find my way in lighted hallways without using a cane and cross the street more safely. It’s making my life much easier.”

The device is geared to people who used to be able to see but lost their vision to injury or disease. While it doesn’t provide normal sight, it enhances users’ ability to navigate the world by restoring their capacity to detect movement and distinguish light and dark.

“This is the first time we've had a completely implantable device that people can use in their own homes withouhttps://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/breakthrough-brain-implant-restores-visual-perception-324251?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Neuroscience&utm_source=hs_email&utm_medium=email&utm_content=77266159&_hsenc=p2ANqtz-_Gy8fzeZ8MCA9NfzIoTY4bvVGc3Em0SNTRJv88j7_HjJ2xW4syB6zp5MxJ1jPfBxHe81-FdtCj20tsYRrWg6OMoDRLsQR0cHPx8Jw015DDdZXE0IQ&_hsmi=77266159t having to be plugged into an external device,” said Dr.Nader Pouratian, a neurosurgeon at UCLA Health and principal investigator of the five-year study. “It helps them recognize, for example, where a doorway is, where the sidewalk begins or ends or where the crosswalk is. These are all extremely meaningful events that can help improve people’s quality of life.”

Original video from UCLA via YouTube

Designated by the U.S. Food and Drug Administration as a “Breakthrough Device,” the system wirelessly converts images captured by a tiny video camera mounted on sunglasses into a series of electrical pulses. The pulses stimulate a set of 60 electrodes implanted on top of the brain’s visual cortex, which perceives patterns of light and interprets them as visual clues.

“I’ll see little white dots on a black background, like looking up at the stars at night,” said Esterhuizen, the world’s second research subject to receive the device, called Orion. “As a person walks toward me, I might see three little dots. As they move closer to me, more and more dots light up.”

Along with the glasses, the system also includes a belt equipped with a button, which patients can press to amplify dark objects in the sun, and press again to visualize light objects in the dark, such as an oncoming car’s headlights at night.

Six people have received the implant: the first three at UCLA Health, two at Baylor College of Medicine and the sixth at UCLA. Recipients have expressed delight at once again being able to enjoy fireworks and blow out candles on a birthday cake.

“It’s still a blast every time I turn it on,” Esterhuizen said. “After seeing absolutely nothing to all of a sudden seeing little flickers of light move around and figuring out that they mean something. It’s just amazing to have some form of functional vision again.”

The implant currently stimulates the left side of the patient’s brain. As a result, they perceive visual cues only from their right-side field of vision. Ultimately, the goal is to implant both sides of the brain to recover a full field of vision.

“This device has the potential to restore useful vision to patients blinded by glaucoma, diabetic retinopathy, cancer and trauma,” Pouratian said. With research subjects’ input, he and his colleagues hope to one day adapt the device to also assist people who were born blind or have low vision.

Nearly 39 million people worldwide are legally blind. Because the Orion, developed and marketed by Second Sight Medical Products, directly stimulates the visual cortex, it can help people like Esterhuizen who have suffered damage to their retinas and optic nerves.

Esterhuizen, an upbeat athlete and adrenalin junkie who skydives, bungee jumps and recently competed with his team in the 2019 World Series for beep baseball — a form of America’s pastime for people who are visually impaired — credits his accident and the device for changing his life in countless ways.

“The day of my car accident, I was 23 and studying to become an airline pilot,” he wrote in his blog. “Life didn’t end there, it just changed for the better. I would not have met the love of my life, Sumarie.”

The couple celebrates their first wedding anniversary on Sept. 22.

“Normally when my wife is mad at me, she’ll be quiet, and I’ll be like, ‘Where are you? I want to speak to you,’” he said. “Now I can find her. She can’t hide from me anymore.”

The National Institutes of Health’s Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative funded the study at UCLA, with device development and support from Second Sight Medical Products, Inc. Pouratian serves as a scientific consultant to Second Sight.

ITALIANO

Sette anni fa, Jason Esterhuizen ha avuto un terribile incidente d'auto che ha distrutto i suoi occhi, facendolo precipitare nell'oscurità totale. Oggi ha riacquistato la percezione visiva e una maggiore indipendenza, grazie a un dispositivo sperimentale impiantato nel suo cervello dai ricercatori dell'UCLA Health.

"Ora posso fare cose che prima non potevo fare", ha detto Esterhuizen, 30 anni, che si è trasferito dalla sua nativa Sudafrica per partecipare alla sperimentazione clinica presso l'UCLA. “Posso ordinare il bucato, trovare la strada nei corridoi illuminati senza usare un bastone e attraversare la strada in modo più sicuro. Mi sta rendendo la vita molto più semplice. "

Il dispositivo è adatto alle persone che erano in grado di vedere ma hanno perso la vista a causa di lesioni o malattie. Sebbene non fornisca una vista normale, migliora la capacità degli utenti di navigare nel mondo ripristinando la loro capacità di rilevare i movimenti e distinguere luce e buio.

“Questa è la prima volta che disponiamo di un dispositivo completamente impiantabile che le persone possono utilizzare nelle proprie case senza dover essere collegato a un dispositivo esterno “, ha detto Dr.Nader Pouratian, un neurochirurgo presso l'UCLA Salute e investigatore principale dello studio di cinque anni. “Li aiuta a riconoscere, ad esempio, dove si trova una porta, dove inizia o finisce il marciapiede o dove si trova il passaggio pedonale. Questi sono tutti eventi estremamente significativi che possono aiutare a migliorare la qualità della vita delle persone ".

Progettato dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti come un "dispositivo innovativo", il sistema converte in modalità wireless le immagini catturate da una minuscola videocamera montata su occhiali da sole in una serie di impulsi elettrici. Gli impulsi stimolano una serie di 60 elettrodi impiantati sulla corteccia visiva del cervello, che percepisce i modelli di luce e li interpreta come indizi visivi.

"Vedrò piccoli punti bianchi su uno sfondo nero, come guardare le stelle di notte", ha detto Esterhuizen, il secondo soggetto di ricerca al mondo a ricevere il dispositivo, chiamato Orion. “Mentre una persona cammina verso di me, potrei vedere tre piccoli punti. Mentre si avvicinano a me, sempre più punti si illuminano. "

Insieme agli occhiali, il sistema include anche una cintura dotata di un pulsante, che i pazienti possono premere per amplificare gli oggetti scuri al sole e premere di nuovo per visualizzare gli oggetti chiari al buio, come i fari di un'auto in arrivo di notte.

Sei persone hanno ricevuto l'impianto: i primi tre alla UCLA Health, due al Baylor College of Medicine e il sesto alla UCLA. I destinatari hanno nuovamente espresso il piacere di poter godere di fuochi d'artificio e spegnere le candeline su una torta di compleanno.

"È ancora fantastico ogni volta che lo accendo", ha detto Esterhuizen. “Dopo aver visto assolutamente nulla all'improvviso vedere piccoli tremoli di luce muoversi e capire che significano qualcosa. È semplicemente fantastico avere di nuovo una qualche forma di visione funzionale ".

L'impianto attualmente stimola la parte sinistra del cervello del paziente. Di conseguenza, percepiscono segnali visivi solo dal loro campo visivo destro. Alla fine, l'obiettivo è quello di impiantare entrambi i lati del cervello per recuperare un campo visivo completo.

"Questo dispositivo ha il potenziale per ripristinare la visione utile ai pazienti accecati da glaucoma, retinopatia diabetica, cancro e traumi", ha detto Pouratian. Con il contributo dei soggetti di ricerca, lui e i suoi colleghi sperano un giorno di adattare il dispositivo per aiutare anche le persone nate cieche o con problemi di vista.

Quasi 39 milioni di persone in tutto il mondo sono legalmente cieche. Poiché Orion, sviluppato e commercializzato da Second Sight Medical Products, stimola direttamente la corteccia visiva, può aiutare persone come Esterhuizen che hanno subito danni alla retina e ai nervi ottici.

Esterhuizen, un atleta ottimista e pieno di adrenalina che svolge attività come paracadutista, bungee jumps, recentemente ha gareggiato con la sua squadra nelle World Series 2019 per il bip baseball - una forma del passatempo americano per le persone con disabilità visive - racconta il dispositivo per cambiargli la vita in innumerevoli modi.

"Il giorno del mio incidente d'auto, avevo 23 anni e studiavo per diventare pilota di una compagnia aerea", ha scritto nel suo blog. "La vita non è finita qui, è cambiata in meglio. Non avrei incontrato l'amore della mia vita, Sumarie. ”

La coppia celebra il loro primo anniversario di matrimonio il 22 settembre.

"Normalmente quando mia moglie è arrabbiata con me, starà zitta, e io sarò tipo," Dove sei? Voglio parlarti ", ha detto. “Ora posso trovarla. Non può più nascondermi. "

Il National Institutes of Health's Brain Research attraverso Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative ha finanziato lo studio presso l'UCLA, con lo sviluppo di dispositivi e il supporto di Second Sight Medical Products, Inc. Pouratian è consulente scientifico di Second Sight.

Da:

https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/breakthrough-brain-implant-restores-visual-perception-324251?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Neuroscience&utm_source=hs_email&utm_medium=email&utm_content=77266159&_hsenc=p2ANqtz-_Gy8fzeZ8MCA9NfzIoTY4bvVGc3Em0SNTRJv88j7_HjJ2xW4syB6zp5MxJ1jPfBxHe81-FdtCj20tsYRrWg6OMoDRLsQR0cHPx8Jw015DDdZXE0IQ&_hsmi=77266159