Blinde sehen wieder: Mitwirkender Gründer von Elon Musks Neuralink erreicht Meilenstein bei künstlicher Sehkraft

Blinde wieder sehen, das ist unglaublich.

Dies könnte der diskreteste, aber zugleich aufregendste technologische Fortschritt im Jahr 2025 sein.

In der neuesten Ausgabe von Nature wurde ein neues Forschungsergebnis veröffentlicht: Die künstliche Sehtechologie hat gerade einer 70-jährigen Großmutter das Wiederersehen ermöglicht.

Vor meiner Erblindung war ich eine begeisterte Lesererin. Ich möchte das Gefühl wiederfinden.

Der größte Wunsch der 70-jährigen Sheila Irvine war es, wieder lesen zu können. Und kürzlich hat sich dieser Wunsch erfüllt.

Der Grund liegt in einer weltweit ersten künstlichen Sehforschung namens PRIMA.

Der Leiter hinter diesem Projekt ist der ehemalige Mitbegründer von Neuralink, der gemeinsam mit Elon Musk gründete. Jetzt hat er sein eigenes Unternehmen gegründet und arbeitet weiterhin an Netzhautimplantaten.

Das Implantat ist nur so dick wie ein Haar, aber es kann die Sehkraft von 80% der Patienten deutlich verbessern, sodass sie Buchstaben, Zahlen und Wörter lesen können.

Frank Holz, der Hauptautor der Studie, sagte dazu:

Diese Studie zeigt erstmals, dass die künstliche Sehfähigkeit die funktionelle zentrale Sehkraft der Patienten wiederherstellen kann und Hoffnung für Blinde bringt.

Für die Patienten und ihre Familien könnte dies möglicherweise eine kostbare Chance sein, sich im Alter wieder zu sehen:

Nach 15 Jahren Erblindung wieder Sehkraft gewonnen

Vor ihrer Teilnahme am Experiment beschrieb Sheila sich selbst wie folgt:

Meine Augen waren wie zwei schwarze Scheiben, und alles außerhalb war verzerrt.

Die Geschichte begann vor 15 Jahren, als sie erstmals bemerkte, dass sie beim Fahren nicht mehr kontrollieren konnte und ständig gegen die Gehwege fuhr. Als sie ins Krankenhaus ging, wurde sie mit einem altersbedingten Makuladegenerationserkrankung (AMD) diagnostiziert.

Dies ist eine häufige Krankheit bei älteren Menschen. Nach der Erkrankung werden die Zellen in einem winzigen Bereich der Netzhaut im hinteren Teil des Auges allmählich geschädigt und sterben ab, was schließlich zu einer verschwommenen oder verzerrten zentralen Sehkraft führt.

Obwohl Sheila Irvine schnell damit einverstanden war und gelernt hatte, mit der Dunkelheit umzugehen, war das Lesen immer noch ihr Traum.

Der Wendepunkt kam im Jahr 2022, als sie als Testperson an dieser Studie teilnahm.

Durch eine Operation wurde das Implantat unter die Netzhaut eingeführt, und nach Jahren intensiver Rehabilitationsbehandlung konnte sie endlich wieder ihr Lieblingsbuch in die Hände nehmen. Jetzt kann sie sogar die winzigen Schriftzüge auf Konservendosen selbständig lesen.

Vorher war für Patienten mit AMD die Wiederherstellung der Sehkraft einfach undenkbar.

Zunächst kann die AMD grob in zwei Typen unterteilt werden: trocken (atrophisch) und feucht (neovaskulär) je nach Symptomen und Fortschrittsgeschwindigkeit.

Es gibt weltweit über 5 Millionen Patienten mit fortgeschrittener trockener AMD (geographische Atrophie, GA). Sie können das Gesicht ihrer Familienmitglieder nicht erkennen, normalerweise nicht lesen und nicht Auto fahren... Alles in ihrem Leben wird stark beeinträchtigt.

Die Wissenschaftler haben auch eine Reihe von Behandlungsmethoden vorgeschlagen:

Eine häufige Methode ist die Regeneration von Photorezeptoren durch Stammzelltherapie. Genauer gesagt werden aus embryonalen Stammzellen oder induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) RPE- oder Photorezeptorschichten differenziert und dann in die Netzhaut implantiert. Anschließend bilden sie Synapsen mit den ursprünglichen Neuronen des Patienten, um die Funktion wiederherzustellen.

Aktuell befindet sich diese Methode noch in der klinischen Testphase, und es gibt immer noch Probleme mit Immunabstoßung und Langzeitstabilität.

Einige Wissenschaftler erwägen auch, lichtempfindliche Proteine in die verbliebenen Neuronen einzuführen, um sie erneut empfindlich für Lichtsignale zu machen. Diese Therapie hat in einigen frühen klinischen Studien die erwarteten Ergebnisse erzielt.

Einige gehen sogar so weit, direkt Implantate in den visuellen Kortex des Gehirns einzuführen oder gentherapeutische Methoden anzuwenden, um Genmutationen wie RPE65, CFH, C3, ABCA4 zu reparieren.

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Die meisten dieser Methoden können jedoch nur das Verlust der Sehkraft verlangsamen. Dr. Mahi Muqit, einer der Autoren der Studie, sagte einmal:

Wenn Sie mit Patienten sprechen, die schwer sehbehindert sind, werden Sie feststellen, dass das Verlangsamen des Sehverlusts nur eine vorübergehende Lösung ist. Was sie wirklich wollen, ist die Wiederherstellung der Sehkraft.

Derzeit ist nur PRIMA in der Lage, die Sehkraft wirklich umzukehren und wiederherzustellen.

Erste Wiederherstellung der Sehkraft bei Patienten

Das Prinzip von PRIMA ist eigentlich sehr einfach: Es wird der Ersatz für lichtempfindliche Zellen.

Obwohl AMD dazu führt, dass die lichtempfindlichen Zellen absterben, überleben die Netzhautneuronen. Wenn man also ein geeignetes neues "lichtempfindliches Zellen" findet, das das Muster der Photonen, die auf die Netzhaut treffen, nachahmt, und die Netzhaut elektrisch stimuliert, kann man die Sehkraft wiederherstellen.

So entstand PRIMA (Photovoltaisches Netzhautimplantat-Mikroarray). Im Gegensatz zu früheren Netzhautgeräten ist es drahtlos, und als photovoltaische Komponente werden die Photonen, die es aktivieren, auch als Stromquelle verwendet.

Das gesamte Gerät besteht aus einem kleinen photovoltaischen Netzhautimplantat (Größe: 2mm x 2mm x 30μm) und einer speziellen Brille. Die Kamera in der Brille kann Bildinformationen erfassen und in Infrarotstrahlen umwandeln, die dann vom Netzhautimplantat empfangen werden.

Das Implantat sendet sie dann an einen kleinen Prozessor, der das Bild verbessert und schärfer macht. Schließlich wird es mit der Hilfe der Netzhautneuronen zurück an das Gehirn des Patienten gesendet, um die Sehkraft wiederherzustellen.

Der gesamte Prozess ähnelt einem winzigen Solarpanel. Das Implantat im Bereich der Netzhautatrophie fungiert als künstliche Photodetektor-Array und stimuliert die Übertragung von visuellen Signalen der verbleibenden Zellen.

Dank seiner ultraschmalen Form und der nahtlosen drahtlosen Integration kann PRIMA direkt die verlorene funktionelle Sehkraft von GA-Patienten wiederherstellen, anstatt wie herkömmliche Therapien nur den Krankheitsprozess zu verlangsamen.

Dieses Projekt wurde auch in klinischen Experimenten bestätigt.

Das ForschungsTeam hat insgesamt 38 GA-Patienten aus 5 Ländern und 17 klinischen Standorten aufgenommen, deren Sehkraft über 1,2 logMAR (Logarithmus des minimalen Auflösungswinkels) lag. Die Sehkraft der Träger wurde nach 6 und 12 Monaten bewertet.

Von diesen 32 Teilnehmern haben die abschließende Bewertung abgeschlossen. Von den 6 Patienten, die nicht teilgenommen haben, sind 3 verstorben, 1 hat abgesagt und 2 konnten nicht getestet werden.

Die Experimentsergebnisse zeigen, dass das PRIMA-System 84% der Patienten die funktionelle zentrale Sehkraft wiederherstellen kann. 80% der Patienten haben einen Anstieg von 0,2 logMAR erreicht, was bedeutet, dass sie zwei Zeilen weiter unten in der Standard-Sehtesttafel lesen können. Im Durchschnitt konnten 25,5 Buchstaben (etwa 5 Zeilen) verbessert werden.

In den ersten zwei Monaten nach der Operation hatten einige Patienten Abstoßungsreaktionen, einschließlich erhöhten Augeninnendrucks, Netzhautblutungen und -tränen. Aber 95% dieser Symptome verschwanden innerhalb von zwei Monaten nach dem Auftreten, und die ursprüngliche periphere natürliche Sehkraft hat sich nicht wesentlich verschlechtert.

Insgesamt entspricht das Experimentsergebnis den erwarteten Zielen des PRIMA-Systems. Der Nutzen für die Patienten überwiegt das Risiko der Implantation.

Darüber hinaus kann dieses Gerät nicht nur bei AMD-Patienten eingesetzt werden. Bei Krankheiten wie der Retinitis pigmentosa, bei denen die lichtempfindlichen Zellen absterben, aber die Netzhautneuronen noch funktionieren, kann PRIMA ebenfalls helfen.

Derzeit hat PRIMA die entsprechende Anträge bei den europäischen Behörden eingereicht und plant, es im nächsten Jahr offiziell auf den Markt zu bringen. In den USA läuft auch der Genehmigungsprozess bei der FDA parallel.

Die Forscher geben jedoch zu, dass das System derzeit noch Einschränkungen hat. Die Verbesserungen in den Experimentsergebnissen könnten durch intensive visuelle Training und aufgeregte Emotionen beeinflusst worden sein. Es fehlt eine Kontrollgruppe, die das Training abgeschlossen hat, aber kein Implantat erhalten hat.

Die maximale Schärfe, die PRIMA erreichen kann, lässt auch Raum für Verbesserungen. Derzeit enthält das System nur 381 Pixel, wobei jedes Pixel 100 Mikrometer im Quadrat misst. Der gesamte Leseprozess der Benutzer ist nicht schnell und flüssig, und die visuellen Effekte sind nur schwarzweiß.

Deshalb entwickelt das ForschungsTeam derzeit die nächste Generation von Implantaten und Brillen. Durch digitale Bildverarbeitung und vereinfachte Ergonomie wird die visuelle Leistung weiter optimiert, um kleinere, effizientere Pixel zu erreichen und Farbsehen zu ermöglichen.

Und PRIMA ist nur der erste Schritt auf ihrem Weg.

Der Gründer war Mitbegründer von Musk's Neuralink

Hinter diesem Projekt steht die Firma Science Corporation. Als ein 2021 gegründetes Neurotechnologieunternehmen ist es für viele von uns noch neu.

Aber wenn es um