Электронное устройство, полностью имплантируемое в глаз и заменяющее сетчатку в случае ее неработоспособности, создано в результате совместной работы специалистов под руководством Карима Заглуля (Kareem Zaghloul) из Университета Пенсильвании и Квабены Боэн (Kwabena Boahen) из Стэнфордского университета.
Как сообщает New Scientist со ссылкой на Journal of Neural Engineering, искусственная сетчатка имеет размер 3,5 на 3,3 миллиметра. Она состоит двух компонентов. Прошедший через прозрачные среды глаза свет падает на 5760 светочувствительных датчиков, действующих аналогично соответствующим клеткам глаза. Вырабатываемые ими токи обрабатываются 3600 транзисторами, напечатанными традиционным для компьютерной промышленности способом. Сейчас Боэн и Заглуль работают над дальнейшим снижением габаритов прибора.
Электронный блок по своему устройству имитирует реальную сеть нейронов, ответственных за передачу зрительной информации от сетчатки в мозг. Для этого используются транзисторы тринадцати различающихся своими характеристиками типов. В частности, электроника берет на себя такие функции нервной ткани, как коррекция яркости и контрастности изображения.
Поскольку наслаждение неизменной картиной мира никак не помогало нашим предкам преуспеть в размножении, то, в результате естественного отбора, нейроны глаз млекопитающих обрели способность передавать в мозг информацию только о возникающих в изображении изменениях. Созданная американскими учеными электронная система также способна осуществлять компрессию потока видеоданных в реальном времени. Полученный сигнал подается на зрительный нерв.
В прежних разработках того же назначения телекамера и видеопроцессор выполнялись в виде внешних блоков, связанных проводами между собой. Полученные данные шли по кабелю в голову, где осуществлялась коммутация с нервной системой. В повседневной жизни использование устройств подобной компоновки могло представлять для пациентов некоторые неудобства.
Как ожидается, искусственная сетчатка будет востребована в медицине. В индустриально развитых странах врачи ставят ежегодно не менее семисот тысяч диагнозов различных заболеваний, связанных с необратимой гибелью клеток сетчатки, постепенно приводящей к слепоте.
Успешная имитация результатов биологической эволюции может быть востребована и в робототехнике. Аппаратная предобработка данных в периферическом оборудовании снижает нагрузку на главный процессор и может значительно уменьшить потребление энергии, замечает опрошенный журналом эксперт.