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Retina-Implantate: Mikrochips bieten Chancen für Blinde

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Von ON- und OFF-Zellen

Kalzium ist in vielen Zellen ein wichtiges Signalmolekül, das bei der Verarbeitung von Information eine wesentliche Rolle spielt. Deswegen wird es in der Simulation auch besonders berücksichtigt und die Wirkung spezieller Membranproteine für den Kalziumtransport miteinberechnet. Konkret schaute sich das Team Modelle zweier Zelltypen der Retina an, die als ON- und OFF-Zellen bezeichnet werden.

ON-Zellen reagieren stärker, wenn es im Zentrum ihrer Platzierung heller ist – bei OFF-Zellen ist es genau umgekehrt. Dank ihrer Anordnung in der Retina wird so die Wahrnehmung von Kontrasten stark erhöht. Doch Retina-Implantate senden statt Lichtimpulse bisher elektrische Impulse, die in beiden Zelltypen zu den gleichen biochemischen Reaktionen führen und so die Kontrastempfindlichkeit stark reduzieren. Die Arbeit von Professor Frank Rattay am Institut für Analysis und Scientific Computing der Technischen Universität Wien zeigt nun, dass das nicht sein muss.

Ein zusätzliches Ergebnis, das die Gruppe um Rattay fand, war, dass die Form der einzelnen ON- oder OFF-Zelle Einfluss auf die Signalverarbeitung hat. So spielt die unterschiedliche Länge beider Zelltypen eine wesentliche Rolle. Auch dies, erklärt Rattay, könnte eine wichtige Erkenntnis sein, die es erlaubt, die Performance zukünftiger Retina-Implantate durch die Modulation ihrer elektrischen Signale deutlich zu verbessern. Dieses Ziel verfolgen Rattay und sein Team intensiv, um Strategien zu entwickeln, die vielen Blinden das visuelle Erkennen von Gegenständen ermöglichen sollen.

Dieser Artikel ist erschienen im Themenkanal Medizintechnik der Fachzeitschrift Elektronikpraxis.

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