サイエンス社の網膜インプラントにより、中心視力を失った人々が読書やトランプゲーム、顔認識などができるようになった。

写真:Blackdovfx、ゲッティイメージズ
彼らは長年にわたり、中心視力、つまり文字や顔、細部をはっきりと見ることができる視力を失っていました。目の光受容細胞が劣化し、徐々に視界がぼやけてきていたのでした。
しかし、臨床試験の一環として実験的な眼球インプラントを移植された被験者の中には、法的に視覚障害があるにもかかわらず、本を読んだり、トランプゲームをしたり、クロスワードパズルを解いたりできるほど視力が良くなった人もいます。このインプラントを開発しているカリフォルニアに拠点を置く脳コンピューターインターフェース企業、サイエンス・コーポレーションは今週、この予備的な結果を発表しました。
サイエンス社のCEOであり、ニューラリンクの元社長であるマックス・ホダック氏は、視覚障害者がインプラントを使用しながら読書をしている動画を初めて見た時、衝撃を受けた。この衝撃が、彼がニューラリンクを退職した後、2021年に設立した同社が今年初めにPixium Visionからこの技術を買収するきっかけとなった。
「この分野の誰も、このようなビデオを見たことがないと思います」と彼は言う。
「Prima」と名付けられたこのインプラントは、2mm角のチップで構成されており、80分の手術で眼球の奥にある網膜の下に埋め込まれます。カメラ付きの眼鏡で視覚情報を捉え、378個の光駆動ピクセルを持つチップに赤外線パターンを照射します。このチップは小さな太陽電池のように機能し、光を電気刺激パターンに変換し、その電気パルスを脳に送ります。脳はこれらの信号を画像として解釈し、自然な視覚プロセスを模倣します。
網膜に電気刺激を与えることで視力を回復させる試みは他にもありました。これらの装置は、レーダー画面上の点のように、眼光現象と呼ばれる光の点を視界に作り出すことができました。これは、人や物体を白っぽい点として認識するのに十分な効果がありますが、自然な視覚とは程遠いものです。
そのうちの一つ、「Argus II」と呼ばれるデバイスは、2011年に欧州で、2013年に米国で商用利用が承認されました。このインプラントは、網膜上に大型の電極を配置するものでした。製造元のSecond Sight社は、財政難のため2020年にこのデバイスの生産を中止しました。一方、Neuralink社をはじめとする複数の企業は、眼球を完全に迂回し、代わりに脳の視覚野を刺激することを目指しています。
ホダック氏によると、Primaは他の網膜インプラントとは異なり、「形態視」、つまり物体の形状、模様、その他の視覚要素を認識する能力を備えているという。しかし、ユーザーが見ているのは「通常の」視覚ではない。まず、色が見えず、黄色がかった色彩の加工された画像を見ているのだ。
この試験には、加齢黄斑変性症(AMD)の進行期である地図状萎縮症の患者が登録されました。地図状萎縮症は中心視野が徐々に失われる病気です。地図状萎縮症の患者は周辺視野は保たれますが、中心視野に盲点があるため、読書や顔の認識、暗い場所での視力低下が起こります。
AMDでは、光受容体と呼ばれる特殊な細胞が時間の経過とともに損傷を受けます。網膜の奥に位置する光受容体は、光を脳に送る信号に変換します。「光受容体は失われますが、網膜は大部分が保持されます。私たちのアプローチでは、インプラントが光受容体の代わりをします」と、Primaインプラントを発明したスタンフォード大学眼科教授のダニエル・パランカー氏は述べています。

Primaインプラントは、赤外線を電気信号に変換する378個の独立制御ピクセルからなるハニカムパターンです。サイズは2 x 2 mmです。
画像提供:Science Corpこの試験には、英国とヨーロッパで60歳以上の参加者38人が参加しましたが、1年を待たずに6人が試験から脱落しました。視力(視覚の鮮明さ)の改善を測定するために、研究者らは従来の視力検査表を使用しました。被験者の平均視力は20/450でした。通常の視力は20/20とされており、米国では法的失明は20/200以下と定義されています。
1年後、試験に参加した32人は、研究開始時と比較して、視力表で平均5行近く、つまり23文字多く読めるようになりました。これは、平均視力20/160まで改善するのに十分な改善でした。パランカー氏によると、インプラントに内蔵されたズーム機能と拡大機能を使用することで、20/63の視力で見えるようになった参加者もいるとのことです。参加者の大半は1年後に顕著な改善が見られましたが、5人には全く効果が見られませんでした。
「結果は非常に印象的です」と、ミシガン大学の生物医学エンジニアで眼科医のジェームズ・ウェイランド氏は述べている。ウェイランド氏はこの研究には関わっていない。しかし、予備データには、被験者が試験中の視覚課題中にズーム機能を使用していたかどうかが含まれていないことを指摘する。ズーム機能のオン/オフはユーザーが手動で行う必要があり、インプラントを使った視覚のプロセスが自然でなくなるため、この点は重要だとウェイランド氏は指摘する。

この特殊な眼鏡には、埋め込まれたデバイスに光を向ける光学系が組み込まれており、電力と視覚データの両方を提供します。
画像提供:Science Corp「これは確かに人工網膜にとって大きな前進です。しかし、それがどれほど大きな進歩なのかを判断できる、まだ分かっていない詳細がいくつかあります」とウェイランド氏は言う。「その詳細の一つは、患者がこれらの文字を認識した際に、拡大画像を見ていたかどうかです。」
サイエンスコーポレーションの広報担当者は、参加者は必要に応じてズーム機能を使うことができると述べているが、調査期間中にズーム機能がどのくらい頻繁に使われたかについては詳細は明らかにしていない。
「これまで様々なチップ埋め込み技術が試されてきましたが、この技術は確かに将来性がありそうです」と、フィラデルフィアのウィルズ眼科病院の眼科医で、米国眼科学会の臨床スポークスパーソンでもあるスニール・ガーグ氏は語る。ガーグ氏はPrimaの研究には関わっていない。「まだ分からないのは、人々の日常生活にどれほど役立つかということです。」
ガーグ氏によると、加齢黄斑変性(AMD)は高齢者の視力障害の主な原因であるため、この種のデバイスへの需要は非常に大きいという。米国だけでも推定2000万人がAMDを患っている。この疾患に苦しむ世界の患者数は、今後20年間で大幅に増加すると予想されている。「中心視力が一度低下してしまうと、改善する方法はありません」とガーグ氏は言う。

エミリー・マリンはWIREDのスタッフライターで、バイオテクノロジーを担当しています。以前はMITナイトサイエンスジャーナリズムプロジェクトのフェローを務め、MediumのOneZeroでバイオテクノロジーを担当するスタッフライターも務めていました。それ以前はMITテクノロジーレビューのアソシエイトエディターとして、バイオメディシンに関する記事を執筆していました。彼女の記事は…続きを読む