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Olhos biônicos: Visão artificial para cegos

Com quase 40 milhões de pessoas acometidas por cegueira no mundo todo e outras 124 milhões afetadas por baixa visão, não é de se surpreender que pesquisadores pretendam desenvolver novas maneiras de restaurar a visão. Um desses esforços inclui o desenvolvimento de um chamado olho biônico, ou implantes oculares biônicos.

Os cientistas envolvidos em projetos de olho biônico têm um objetivo comum: desenvolver uma tecnologia que seja eficaz para deficiências visuais, da mesma forma que os implantes cocleares são eficazes para as deficiências auditivas. Porém cada cientista tem métodos diferentes para alcançar esse objetivo. Além disso, a tecnologia do olho biônico ainda é muito recente se comparada com os implantes cocleares para perda auditiva.

Vários implantes oculares biônicos estão em desenvolvimento, mas atualmente, apenas um está disponível nos Estados Unidos, que é adequado apenas para cegueira causada por doenças oculares específicas. No entanto, conforme as pesquisas avançam, cada vez mais pessoas poderão em breve se beneficiar de olhos biônicos de alta tecnologia.

Olhos biônicos oferecem muito mais do que próteses oculares

Um olho biônico não é o mesmo que uma prótese ocular. Próteses oculares (também chamados de "olhos de vidro" ou "olhos artificiais") substituem a estrutura física e a aparência de um olho que precisa ser removido em decorrência de trauma, dor, desfiguramento ou doença. Implantes oculares biônicos, por outro lado, funcionam dentro das estruturas oculares existentes ou do cérebro. Eles são projetados para alcançar propósitos funcionais de visão, em vez de propósitos físicos e estéticos.

Assim como não existe uma única causa para a cegueira, também não existe uma única cura. Para determinar se um olho biônico poderia ajudar você a enxergar, é importante saber a(s) causa(s) da perda da sua visão.

O processo da formação da visão começa quando a luz entra no olho. A córnea e o cristalino focam a luz sobre a retina, dentro do globo ocular. Células sensíveis à luz na retina convertem então a luz focada em energia elétrica, que é transportada ao cérebro pelo nervo óptico.

No caso de pessoas cegas, parte desse processo não funciona. Em alguns casos, a córnea ou o cristalino apresentam lesão ou alguma doença, ou a retina não consegue perceber a luz. Em outros, o sinal é perdido em algum ponto no meio da via visual no cérebro.

Diferentes modelos oculares biônicos visam áreas diferentes da via visual. Atualmente, implantes de retina são os únicos modelos de olho biônico aprovados e comercialmente disponíveis, embora transplantes de córnea e cirurgias de catarata consigam substituir a córnea a as lentes caso essas estruturas se tornem obscurecidas ou incapazes de focar a luz por outros motivos.

Quem pode se beneficiar dos olhos biônicos disponíveis atualmente?

Um sistema ocular biônico comercialmente disponível é o Sistema de Prótese de Retina Argus II. Ele foi desenvolvido nos Estados Unidos pela Second Sight Medical Products.

O Argus II foi usado para restaurar algum nível de percepção visual de centenas de indivíduos com retinite pigmentosa severa, uma doença que afeta uma em 5.000 pessoas. Segundo a Second Sight, o dispositivo Argus II foi implantado nos olhos de mais de 350 indivíduos no mundo todo.

Como os implantes de retina restauram a visão

O Argus II é um sistema de duas partes: ele inclui uma pequena câmera, que é acoplada em um par de óculos, e um conjunto de minúsculos eletrodos, que é implantado na parte posterior do olho, sobre a retina.

Tudo o que a câmera vê é convertido em sinais que são transmitidos, sem a necessidade de fios, ao implante na retina. Em resposta, os eletrodos do chip estimulam as células da retina, fazendo com que elas enviem a informação recebida ao nervo óptico para que ela seja processada pelo cérebro.

Em um comunicado à imprensa publicado em março de 2020, a Second Sight anunciou que recebeu uma aprovação regulamentar na Europa e nos Estados Unidos para o Argus 2s, o dispositivo vestível de última geração da empresa. As melhorias incluem uma potente unidade de processamento de vídeo, uma câmera mais moderna e óculos mais ergonômicos.

Limitações dos olhos biônicos

Embora o sistema Argus II possibilite que as pessoas percebam luz, movimento e formas, ele ainda não restaura a visão da forma que algumas pessoas imaginam. Essa limitação deve-se principalmente ao fato de que o implante atual possui apenas 60 eletrodos. Para enxergar de forma natural, você precisaria de cerca de um milhão.

No entanto, alguns usuários do Argus II conseguem até mesmo ler livros com letras grandes e atravessarem a rua sozinhos. E a empresa planeja adicionar mais eletrodos nos modelos futuros.

Outra limitação atualmente apresentada pelo Sistema de Prótese de Retina Argus II é que ele não possibilita que os usuários percebam as cores.

O futuro dos olhos biônicos

Em maio de 2020, a Second Sight anunciou que obteve patrocínio adicional para continuar a desenvolver o seu novo Sistema Visual de Prótese Cortical Orion. A empresa descreve o novo dispositivo ocular biônico Orion como “um dispositivo de estimulação cortical implantado destinado a promover visão artificial eficaz a indivíduos que ficaram cegos devido a uma ampla gama de causas, incluindo glaucoma, retinopatia diabética, lesão ou doença do nervo óptico e lesão ocular”.

O dispositivo Orion está sendo projetado para converter imagens capturadas por uma câmera em miniatura acoplada a óculos em uma série de pequenos pulsos elétricos. O dispositivo desvia do olho doente ou lesionado e transmite esses pulsos elétricos, sem o uso de fios, a um conjunto de eletrodos implantados na superfície do córtex visual do cérebro para promover a percepção de padrões de luz. 

Um estudo inicial de viabilidade com seis participantes sobre o dispositivo ocular biônico Orion está atualmente em andamento em dois centros de pesquisa universitários nos EUA, comunicou a empresa.

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