یک چشم بیونیک که نحوه واکنش مردمک ها به نور را شبیه سازی می کند ممکن است بینایی را بهبود بخشد

یک ماده نازک سیگنال‌های عصبی مانندی را به رشته‌ای از الیاف در مدلی از یک چشم مصنوعی می‌فرستد که باعث می‌شود مردمک‌ها در پاسخ به سطوح مختلف نور منبسط و منقبض شوند، که روزی می‌تواند به درمان برخی از اختلالات بینایی کمک کند.

توسط جیسون آرون موروگسو

ایجاد یک چشم بیونیک که گشاد شدن و انقباض مردمک را تقلید می‌کند، می‌تواند ما را یک قدم به کمک به افراد دارای اختلالات بینایی خاص نزدیک‌تر کند.

نور قبل از حرکت به شبکیه در پشت کره چشم از طریق مردمک وارد چشم می شود. شبکیه سپس محرک های نوری را به تکانه های عصبی تبدیل می کند که برای پردازش از طریق عصب بینایی به مغز ارسال می شود.

به اصطلاح انعکاس نور مردمک، تغییرات سطح نور را با تنظیم اندازه مردمک جبران می‌کند و به افراد اجازه می‌دهد با وضوح بالا ببینند و در عین حال شبکیه را در برابر نور شدید محافظت می‌کند. این فرآیند می‌تواند در افرادی که آسیب به عصب بینایی یا عصب حرکتی چشمی دارند، مختل شود، که حرکت ماهیچه‌های چشم را تنظیم می‌کند و در نتیجه دید دوگانه، حساسیت به نور، یا مشکل در تمرکز بر روی اشیاء مجاور ایجاد می‌کند.

Xu Wentao و همکارانش از دانشگاه Nankai در چین اکنون ماده ای ساخته اند که رفلکس مردمک را در مدلی از چشم مصنوعی تقلید می کند.

شاو می گوید اگر انسان ها بخواهند از چشم های الکترونیکی استفاده کنند، این رفلکس باید دوباره ایجاد شود.

این ماده بر پایه پروسکایت معدنی است که به عنوان گیره مصنوعی شناخته می شود. سیناپس شکاف بین دو نورون است که سیگنال‌های عصبی از طریق آن منتقل می‌شوند و به سلول‌ها اجازه می‌دهند با هم ارتباط برقرار کنند.

در یک آزمایش آزمایشگاهی، تیم Xu ماده ای به ضخامت ۶۲۵ نانومتر و آلیاژ فیبر را به چشم مصنوعی اضافه کردند. هنگامی که این ماده در معرض نور قرار می گیرد، سیگنال های عصبی مانندی را به الیاف ارسال می کند که سپس اتساع و انقباض مردمک را کنترل می کند.

Xu می گوید: «این در همه شرایط نوری کار می کند.

شاو می گوید گام بعدی ایجاد چشم مصنوعی است که رنگ را درک کند. او می گوید: «چشم انسان می تواند میلیون ها رنگ را با دقت زیادی تشخیص دهد و رمزگشایی کند. ما قصد داریم در آینده این قابلیت را در چشم مصنوعی خود ادغام کنیم.”

رابرت لوکاس از دانشگاه منچستر در بریتانیا می گوید یک چشم مصنوعی با رفلکسولوژی مردمک می تواند مفید باشد.

او می‌گوید: «هر چشم مصنوعی باید با مشکل حل الگوهایی دست و پنجه نرم کند که در آن تفاوت‌ها در شدت نور محلی ممکن است تنها چند درصد در مقابل تفاوت یک میلیارد برابری در روشنایی کلی صحنه بین نور ستاره و نور روز متفاوت باشد».

مردمک پاسخ‌دهنده به نور می‌تواند یکی از راه‌های رفع این مشکل باشد، زیرا برای پایدار نگه داشتن کل نوری که به سطح تشخیص نور می‌رسد کار می‌کند.