นี่คือเทคโนโลยี “ดวงตา”(ไบโอนิค) ช่วยในการมองเห็นสำหรับคนตาบอด

ในร่างกายของมนุษย์นั้นดวงตาถือว่าเป็นส่วนที่สำคัญเพราะเราใช้ในการมองเห็นตลอดแทบทั้งวัน แต่สำหรับผู้ที่พิการหรือมีปัญหาทางสายตานั้นจะใช้ชีวิตค่อนข้างลำบาก จึงได้มีนักวิทยาศาสตร์มากมายพยายามที่จะแก้ปัญหาเกี่ยวกับการมองเห็นเพื่อช่วยพวกเขาเหล่านี้

ดวงตาไบโอนิค (Bionic Eyes) เป็นการสร้างอุปกรณ์ที่ช่วยในการมองเห็นจากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ให้ความหวังกับคนจำนวนมากที่ไม่สามารถมองเห็นหรือมองไม่เห็นบางส่วนอันเนื่องมาจากการบาดเจ็บ ความเจ็บป่วย หรือพันธุกรรม จากข้อมูลขององค์การอนามัยโลก (WHO) มีผู้ป่วยที่ตาบอดเกือบ 40 ล้านคน และผู้ที่ได้รับผลกระทบจากภาวะสายตาเลือนรางอีก 135 ล้านคน ทั่วโลก

หลักการทำงานของดวงตาของมนุษย์ที่ปกตินั้นจะเกิดจากการที่แสงตกกระทบกับสิ่งต่างๆ แล้วสะท้อนเข้ามาสู่ตาของเราผ่านทางเลนส์ (Lens) จากนั้นผ่านเข้ามายังข้างในลูกตาแล้วทำให้เกิดภาพบนเรตินา (Retina) ที่อยู่ด้านหลังของลูกตา จากนั้นเซลล์รับแสงจะเปลี่ยนแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งข้อมูลผ่านเส้นประสาท (Optic nerve) ไปสู่สมอง สมองจะทำการประมวลผลเป็นภาพ แต่เมื่อมีส่วนใดส่วนหนึ่งเกิดปัญหาระบบจะหยุดชะงัก มักเกิดจากโรคความเสื่อมซึ่งสามารถทำลายส่วนต่างๆของเรตินาได้ นี่คือส่วนที่เทคโนโลยีเข้ามาช่วยเพื่อแก้ไขปัญหานี้

ในปี ค.ศ. 2009 ศัลยแพทย์ที่โรงพยาบาลแมนเชสเตอและมัวร์ฟิลด์ (Manchester and Moorfields Hospital) ในอังกฤษ ได้ทำการวิจัยดวงตาไบโอนิคที่เรียกว่าอาร์กัส 2 (Argus II) ให้กับผู้ป่วยที่มีจอประสาทตาอักเสบที่เป็นโรคจอประสาทตาเสื่อม (Retinitis Pigmentosa: RP) ซึ่งเกิดจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของการเสื่อมสภาพของเซลล์รับแสงของจอประสาทตา โดยพวกเขาจะฝังอุปกรณ์ดังกล่าวในผู้ป่วยที่สูญเสียการมองเห็น 10 ราย ซึ่งดวงตาไบโอนิคอาร์กัส 2 จะช่วยทำให้ผู้ป่วยจดจำรูปร่างและรูปแบบของสิ่งของได้ และในปี ค.ศ. 2013 สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติให้อุปกรณ์ดังกล่าวใช้งานได้อย่างถูกกฎหมาย

โรคจอประสาทตาเสื่อมเป็นกลุ่มของความผิดปกติทางพันธุกรรมที่หายากซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายตัวและการสูญเสียเซลล์ในส่วนนั้นของดวงตา อีกเงื่อนไขหนึ่งคือจอประสาทตาเสื่อมตามอายุ ซึ่งเป็นโรคตาที่อาจจะทำให้การมองเห็นในส่วนกลางไม่ชัดเจน ภาวะนี้เกิดขึ้นเมื่ออายุมากขึ้นทำให้เกิดความเสียหายต่อโฟกัสภาพให้ชัด ซึ่งเป็นส่วนของดวงตาที่ควบคุมการมองเห็นที่เฉียบคมและมองตรงไปข้างหน้า

ระบบดวงตาไบโอนิคอาร์กัส 2 มีมากกว่าแค่การฝังอุปกรณ์ ซึ่งการผ่าตัดฝังอุปกรณ์นั้นใช้เวลาประมาณ 4 ชั่วโมง ผู้ใช้ยังต้องสวมแว่นตาพิเศษที่ติดตั้งกล้องขนาดเล็กซึ่งส่งวิดีโอไปยังหน่วยประมวลผลวิดีโอ (Video Processing Unit: VPU) ซึ่งโดยทั่วไปจะติดอยู่กับเข็มขัดของผู้ใช้ จากนั้นหน่วยประมวลผลวิดีโอจะย่อภาพให้เป็นรูปแบบพิกเซลขาวดำ 60 พิกเซล และส่งกลับไปยังช่องสัญญาณในแว่นตา ซึ่งจะส่งสัญญาณแบบไร้สายไปยังเสาอากาศที่ด้านนอกของดวงตา จากนั้นสัญญาณจะไปยังอิเล็กโทรดที่ติดกับเรตินาของผู้ป่วย อิเล็กโทรดกระตุ้นดวงตาในรูปแบบต่างๆ หลายครั้งต่อวินาที ทำให้เกิดแสงวาบที่สอดคล้องกับฟีดวิดีโอความละเอียดต่ำ โดยพื้นฐานแล้ว อิเล็กโทรดจะเข้ามาแทนที่เซลล์รับแสงในดวงตา ซึ่งตอบสนองต่อแสงและการส่งข้อมูลไปยังสมอง

เจอรีน เพิร์ค (Jeroen Perk) ซึ่งอาศัยอยู่ในเนเธอร์แลนด์ สูญเสียการมองเห็นเกือบทั้งหมดเมื่อตอนเขาอายุ 19 ปี และในปี ค.ศ. 2013 เมื่อเขาอายุ 36 ปี เจอรีนได้เข้าร่วมการทดลองดวงตาไบโอนิคอาร์กัส 2 ซึ่งผลการทดลองนี้เป็นไปได้ด้วยดีและภายในเวลาเพียงไม่กี่ปีเขาสามารถเล่นสกีและยิงธนูได้

ดวงตาไบโอนิคยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และในปี ค.ศ. 2021 นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์เคก (Keck School of Medicine) จากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย (University of Southern California) ได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ขั้นสูงเพื่อเลียนแบบเรตินาของมนุษย์ ซึ่งจะจำลองรูปร่างและตำแหน่งของเซลล์ประสาทหลายล้านเซลล์และอาจจะช่วยให้มองเห็นสีและความชัดเจนเพิ่มขึ้น หวังว่าในอนาคตเราจะได้เห็นการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและให้ผู้คนสามารถเข้าถึงการใช้งานได้

อ้างอิง: Livescience, Spectrum

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *