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„Ein Schock“ – wenn blinde Kinder sehen lernen

In Entwicklungsländern ist der Graue Star (Katarakt) eine Hauptursache für Erblindung. Die Augenkrankheit ist teils angeboren, wird aber auch durch Unterernährung und schlechte Lebensbedingungen im Kindesalter ausgelöst. Grauer Star lässt sich operativ gut behandeln, indem die getrübte Linse durch eine Kunstlinse ersetzt wird, ist für Familien in Entwicklungsländern jedoch unerschwinglich.

Wie es Kindern in Äthiopien geht, die ihr Augenlicht nach vielen Jahren der Blindheit im Rahmen von Entwicklungshilfeprojekten zurückerhalten, hat eine deutsch-israelische Gemeinschaftsarbeit untersucht. Mitautorin Irene Senna hatte vor allem große Freude und Aufregung erwartet. Die Realität war anders: „Das helle Licht der Sonne ist für viele wie ein Schock. Außerdem müssen die frisch Operierten erst lernen, den visuellen Input richtig zu interpretieren und die neuen Signale ins richtige Verhältnis zu setzen mit der Welt, wie sie sie kennen“, meint sie.

Zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach der Operation wurde auch erfasst, ob und in welchem Ausmaß sich die ProbandInnen auf den neu gewonnenen Sehsinn verlassen.
Das Ergebnis: Erst innerhalb von Wochen bis Monaten nach der OP hat sich bei der Kombination von Seh- und Tastinformation ein multisensorisches Gewichtungsverhalten ergeben, das dem von normalsehenden Kontrollpersonen ähnelte. Voraussetzung dafür war allerdings ein intensives Training. Dies belegt die enorme Plastizität des Gehirns, zeigt aber auch wie wichtig entsprechende Trainings- und Rehabilitationsmaßnahmen für die Verbesserung der therapeutischen Erfolgsaussichten sind. Wie ein solches Training bestmöglich gelingen könnte, untersucht nun eine Folgestudie.

Referenz:
Hebrew University of Jerusalem, Universität Ulm
Development of multisensory integration following prolonged early-onset visual deprivation, Current Biology 2021;
https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.08.060

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Ophthalmologie Technologie Wissenschaft

Künstliche Intelligenz gegen Blindheit

Internationale Forscher haben mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) ein Modell entwickelt, das die Behandlung von Blindheit und Sehverlust zukünftig grundlegend verändern könnte.

Das Team trainierte ein künstliches neuronales Netzwerk – d.h. einen Computeralgorithmus, der die Funktionsweise von Neuronen im menschlichen Gehirn nachahmt -, um differenzierte Zellen im Netzhautgewebe zu identifizieren und vorherzusagen. Die Maschine war in der Lage, differenzierte Zellen mit einer Genauigkeit von 84% zu erkennen, verglichen mit 67%, die vom Menschen erreicht wurden.

„Die menschliche Netzhaut hat eine sehr begrenzte Regenerationsfähigkeit“, so Pavel Volchkov vom Moskauer Institut für Physik und Technologie. „Dies bedeutet, dass jeder fortschreitende Verlust von Neuronen – beispielsweise beim Glaukom – unweigerlich zu einem vollständigen Verlust des Sehvermögens führt.“ „Wir sind der Entwicklung von Zelltherapien für Netzhauterkrankungen einen Schritt näher gekommen. Außerdem kann der Ansatz nicht nur auf andere Zelllinien übertragen werden, sondern auch auf andere menschliche künstliche Organe.“, so Co-Autor Evgenii Kegeles vom Schepens Eye Research Institute, USA.

Referenzen:
Moscow Institute of Physics and Technology – MIPT, Ivannikov Institute for System Programming, Schepens Eye Research Institute
Convolutional Neural Networks Can Predict Retinal Differentiation in Retinal Organoids
Front. Cell. Neurosci., 03 July 2020 |
https://doi.org/10.3389/fncel.2020.00171

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Ophthalmologie Therapie Wissenschaft

Gentherapie zur Wiederherstellung des Sehvermögens

Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, einen neuen therapeutischen Ansatz zu entwickeln, um die Lichtempfindlichkeit einer degenerierten Netzhaut wiederherzustellen, ohne dabei das noch vorhandene Sehvermögen negativ zu beeinträchtigen.

Sie haben dazu eine Drei-Komponenten-Gentherapie-Methode entwickelt, die nach erfolgreicher Testung an Mäusen auch an menschlichen Netzhäuten zum Einsatz kam. Die Ergebnisse zeigten nach der Behandlung mit diesem innovativen Ansatz, dass die Sehschaltungen der menschlichen Netzhaut durch die Nahinfrarotlicht-Exposition reaktiviert werden konnten.

„Wir gehen davon aus, dass die Nahinfrarot-Stimulation ein wichtiger Schritt ist, um blinden Menschen wieder das Sehen zu ermöglichen und die Fähigkeit wiederzuerlangen, Gesichter zu erkennen“, sagt Daniel Hillier, Leiter der Nachwuchsgruppe Visual Circuits and Repair am Deutschen Primatenzentrum (DPZ). Die Forscher wollen mit diesen Erkenntnissen blinden Menschen Hoffnung geben und ihre Forschungsaktivitäten zur Wiederherstellung des Sehvermögens in Zukunft weiter intensivieren.

Referenzen:
Nelidova et al. (2020): Restoring light sensitivity using tunable near-infrared sensors. Science. Vol. 368, Issue 6495, pp. 1108-1113. DOI: 10.1126/science.aaz5887
https://science.sciencemag.org/content/368/6495/1108
DPZ Deutsches Primatenzentrum
https://www.dpz.eu/…/sehvermoegen-durch-gentherapie-wiederh…

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