มอสโก 13 พฤษภาคม - RIA Novostiนักเทคโนโลยีชีวภาพชาวอเมริกันได้สร้างต้นแบบของเรตินาเทียมที่ไม่ต้องการระบบไฟฟ้าและใช้พลังงานอินฟราเรด ตามบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Photonics

ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังพัฒนารากฟันเทียมหลายประเภท ซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว สามารถฟื้นฟูการมองเห็นที่หายไปอันเป็นผลมาจากโรคความเสื่อมหรืออุบัติเหตุได้ ในบางกรณี นักชีววิทยากำลังทดลองกับสเต็มเซลล์หรือเซลล์เรตินาแยกกัน ส่วนอื่นๆ นักฟิสิกส์และนักเทคโนโลยีชีวภาพกำลังพยายามปรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เพื่อทำงานร่วมกับสมองของมนุษย์และสัตว์ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาใดๆ

ไซเบอร์อาย

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย James Loudin (James Loudin) จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (USA) ได้พัฒนาเรตินาอิเล็กทรอนิกส์รูปแบบใหม่ที่เหมาะสำหรับการถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงและไม่ต้องการแหล่งพลังงานภายนอกซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการพัฒนาดังกล่าว เทคโนโลยี

"การประดิษฐ์ของเราทำงานในลักษณะเดียวกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาบ้าน โดยแปลงแสงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ในกรณีของเรา ไฟฟ้าไม่ได้ป้อน" ตู้เย็น " แต่ถูกส่งไปยังเรตินาเป็นสัญญาณ "หนึ่งในสมาชิกกลุ่ม Daniel Palanker ( Daniel Palanker) กล่าว

เรตินาเทียมของดวงตาของ Laudin และเพื่อนร่วมงานของเขาคือชุดของแผ่นซิลิกอนเดี่ยวด้วยกล้องจุลทรรศน์จำนวนมากที่รวมองค์ประกอบที่ไวต่อแสง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และองค์ประกอบอื่นๆ บางอย่าง เรตินานี้ต้องใช้แว่นตาพิเศษที่มีกล้องวิดีโอในตัวและคอมพิวเตอร์พกพาที่ประมวลผลภาพ

อุปกรณ์นี้ทำงานดังนี้ กล้องในแว่นจะแปลงแสงเป็นส่วนๆ ของแรงกระตุ้นทางอิเล็กทรอนิกส์อย่างต่อเนื่อง แต่ละ "เฟรม" ประมวลผลบนคอมพิวเตอร์ โดยแบ่งออกเป็นสองส่วน - สำหรับตาขวาและซ้าย และส่งไปยังตัวปล่อยอินฟราเรดที่ด้านหลังของเลนส์ของแว่นตา แว่นตาจะปล่อยคลื่นอินฟราเรดเป็นจังหวะสั้นๆ ซึ่งกระตุ้นเซ็นเซอร์ภาพถ่ายบนเรตินาของดวงตา และทำให้พวกมันส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่เข้ารหัสภาพไปยังเซลล์ประสาทออปติคัล

“รากฟันเทียมสมัยใหม่นั้นเทอะทะมาก และการผ่าตัดเพื่อใส่ส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดเข้าไปในดวงตานั้นทำได้ยากอย่างเหลือเชื่อ ในกรณีของเรา ศัลยแพทย์จำเป็นต้องทำการกรีดเล็ก ๆ หนึ่งครั้งบนเรตินาและจุ่มส่วนประกอบที่ไวต่อแสงของอุปกรณ์ไว้ข้างใต้นั้น ” Palanker พูดต่อ

ข้อมูลเชิงลึกอินฟราเรด

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการใช้แสงอินฟราเรดในการส่งข้อมูลมีข้อดีสองประการที่สำคัญ ประการแรกมันช่วยให้คุณเพิ่มพลังพัลส์ให้มาก ค่านิยมสูงโดยไม่ก่อให้เกิดความเจ็บปวดในเซลล์ที่มีชีวิตของเรตินา เนื่องจากเซลล์ไวแสงไม่ตอบสนองต่อ รังสีอินฟราเรด. ประการที่สอง พลังงานรังสีสูงช่วยเพิ่มความคมชัดของภาพในกรณีที่เซลล์ประสาทภายใต้เรตินาได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงหรือตอบสนองต่อแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าได้ไม่ดี

นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบการทำงานของสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาในเรตินาของดวงตาและ เนื้อเยื่อประสาทนำมาจากหนูที่มองเห็นและตาบอด ในการทดลองนี้ พวกเขาติดโฟโตเซลล์กับชิ้นเล็กๆ ของเรตินา เชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับเซลล์ประสาทใกล้เคียง และดูว่าพวกเขาเริ่มปล่อยแรงกระตุ้นเมื่อสัมผัสกับแสงที่มองเห็นและแสงอินฟราเรดหรือไม่

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้ศึกษารหัสประสาทของเซลล์เรตินาในหนูทดลอง ผลที่ได้คือข้อมูลที่ได้รับซึ่งใช้ในการสร้างตาเทียม อุปกรณ์นี้มีศักยภาพในการฟื้นฟูการมองเห็นให้กับหนูที่ตาบอด นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้ศึกษารหัสเรตินอลในลิงในลักษณะเดียวกัน ปรากฎว่าโครงสร้างและกิจกรรมของระบบประสาทมีความคล้ายคลึงกับมนุษย์หลายประการ ผู้เขียนงานเหล่านี้เชื่อว่าการศึกษาเหล่านี้จะช่วยสร้างอุปกรณ์ที่หลังจากการทดสอบจะช่วยให้คนตาบอดกลับมองเห็นได้

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าตามที่นักวิจัยคิดไว้ เรตินาเทียมจะช่วยให้มองเห็นไม่เพียงแค่รูปทรงของวัตถุเท่านั้น แต่ยังสามารถฟื้นฟูการทำงานของการมองเห็นได้อย่างเต็มที่อีกด้วย กล่าวคือ ผู้ป่วยที่ตาบอดก่อนหน้านี้จะสามารถแยกแยะรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ได้ เช่น ลักษณะใบหน้าของคู่สนทนา ขณะนี้การศึกษาอยู่ในขั้นตอนของการรับรองสัตว์ที่สามารถแยกแยะระหว่างวัตถุที่เคลื่อนไหวได้

งานหลักของนักวิทยาศาสตร์ในขั้นตอนนี้คือการสร้างแว่นตาหรืออุปกรณ์ในรูปแบบของห่วงซึ่งแสงจากภายนอกจะถูกรวบรวมและแปลงเป็นรหัสอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ นอกจากนี้ รหัสนี้ในโครงสร้างส่วนกลางของสมองจะถูกแปลงเป็นรูปภาพ

โรคจอประสาทตาเป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของการตาบอด อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเซลล์รับแสงทั้งหมดจะได้รับความเสียหาย เส้นประสาทตาก็มักจะไม่เสียหาย กล่าวคือ วิถีเอาท์พุตของเส้นประสาทจะยังคงอยู่ ลูกตา. ขาเทียมสมัยใหม่ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงนี้ ในกรณีนี้ อิเล็กโทรดพิเศษจะฝังเข้าไปในดวงตาของคนตาบอด กระตุ้นเซลล์ประสาทปมประสาท แต่ในขณะเดียวกัน คุณจะได้ภาพที่พร่ามัวเท่านั้น นั่นคือ บุคคลรับรู้โครงร่างของวัตถุ

อื่น วิธีทางเลือกการรักษาอาการตาบอดคือการกระตุ้นเซลล์ผ่านโปรตีนที่ไวต่อแสง พวกเขาถูกฉีดเข้าไปในเรตินาของลูกตาโดยใช้วิธีการ ยีนบำบัด. เมื่อฉีดเข้าไปในเรตินา โปรตีนเหล่านี้จะกระตุ้นพร้อมกัน จำนวนมากของเซลล์ปมประสาท

อย่างไรก็ตาม ในการสร้างภาพที่ชัดเจน จำเป็นต้องสร้างรหัสของเรตินา นั่นคือวิธีที่ธรรมชาติใช้ในการแปลงแสงเป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า มิฉะนั้น แรงกระตุ้นที่เกิดขึ้นจะไม่สามารถเข้าใจได้สำหรับเซลล์ประสาทของสมอง และการสร้างภาพที่ชัดเจนจะเป็นไปไม่ได้

ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์พยายามหารหัสนี้โดยใช้วัตถุธรรมดา ซึ่งรวมถึง ตัวอย่างเช่น รูปทรงเรขาคณิต Sheila Nirenberg แพทย์ด้านประสาทวิทยา แนะนำว่ารหัสเรตินอลควรเป็นแบบเดียวกันทั้งสำหรับการสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่ายและสำหรับการสร้างภาพวาดที่ซับซ้อนมากขึ้น (ใบหน้ามนุษย์ ทิวทัศน์) ในขณะที่ทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีนี้ S. Nirenberg ได้ตระหนักว่าสมมติฐานประเภทเดียวกันนี้เหมาะสำหรับการทำเทียมเกี่ยวกับเรตินอล เธอทำการทดลองง่ายๆ โดยที่โปรเจ็กเตอร์ขนาดเล็กซึ่งควบคุมโดยรหัสที่ถอดรหัสแล้วได้ส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าไปยังเซลล์ปมประสาทของหนู เข้าสู่เซลล์เหล่านี้โดยใช้เทคนิค พันธุวิศวกรรมโปรตีนไวแสงถูกฝังไว้ล่วงหน้า

เมื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองหลายครั้ง พบว่าคุณภาพของการมองเห็นของเมาส์ที่ฝังด้วยโปรเจ็กเตอร์นี้ไม่แตกต่างจากฟังก์ชันการมองเห็นของหนูที่มีสุขภาพดี

นี้ นวัตกรรมเทคโนโลยีให้ความหวังแก่ผู้ป่วยผู้พิการทางสายตาจำนวนมาก เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า การรักษาด้วยยาช่วยคนตาบอดเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นการทำเทียมจอประสาทตาจะเป็นที่ต้องการอย่างมากในการปฏิบัติทางคลินิก

28 เมษายน 2558

นักวิจัย โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด นำโดยศาสตราจารย์แดเนียล พาแลงเกอร์ ได้พัฒนาการปลูกถ่ายเรตินอลแบบไร้สาย ซึ่งในอนาคตจะฟื้นฟูการมองเห็นได้ดีกว่าอุปกรณ์ที่มีอยู่ถึงห้าเท่า ผลการศึกษาในหนูแสดงให้เห็นถึงความสามารถของอุปกรณ์ใหม่ในการให้การมองเห็นที่ใช้งานได้กับผู้ป่วย โรคความเสื่อมเรตินาเช่น retinitis pigmentosa และ macular degeneration

โรคความเสื่อมของเรตินานำไปสู่การทำลายเซลล์รับแสง - แท่งและโคนที่เรียกว่า - ในขณะที่ส่วนที่เหลือของดวงตามักจะอยู่ในสภาพดี รากฟันเทียมใหม่นี้ใช้ความตื่นเต้นง่ายทางไฟฟ้าของกลุ่มเซลล์ประสาทเรตินอลที่เรียกว่าเซลล์ไบโพลาร์ เซลล์เหล่านี้ประมวลผลสัญญาณจากเซลล์รับแสงก่อนที่จะไปถึงเซลล์ปมประสาท ซึ่งจะส่งข้อมูลภาพไปยังสมอง โดยการกระตุ้นเซลล์สองขั้ว การปลูกถ่ายใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางธรรมชาติที่สำคัญของระบบประสาทม่านตา ส่งผลให้ได้ภาพที่ละเอียดกว่าอุปกรณ์ที่ไม่ได้กำหนดเป้าหมายไปยังเซลล์เหล่านี้

รากฟันเทียมที่ทำจากซิลิกอนออกไซด์ประกอบด้วยโฟโตอิเล็กทริกพิกเซลหกเหลี่ยมที่เปลี่ยนแสงที่ปล่อยออกมาจากแว่นตาพิเศษที่ใส่เข้าไปในดวงตาของผู้ป่วยเป็น ไฟฟ้า. แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าเหล่านี้กระตุ้นเซลล์สองขั้วในเรตินา ทำให้เกิดน้ำตกประสาทที่ไปถึงสมอง

กลับ

อ่าน:

06 เมษายน 2558

คลื่นแม่เหล็กมีลักษณะอย่างไร?

ชิปเข็มทิศแบบโซลิดสเตตที่ส่งสัญญาณไปยังพื้นที่ของเปลือกสมองของหนูตาบอดที่รับผิดชอบในการประมวลผลข้อมูลภาพทำให้สัตว์สามารถ "เห็น" สนามแม่เหล็กโลกได้

อ่าน 20 มิถุนายน 2013

เทียมเรตินอลไร้สาย

นักเทคโนโลยีชีวภาพจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดประสบความสำเร็จในการปลูกถ่ายอวัยวะเทียมเรตินาเข้าไปในดวงตาของหนู ซึ่งทำได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานและต้องการการแทรกแซงการผ่าตัดเพียงเล็กน้อยสำหรับการฝัง

อ่าน 22 กุมภาพันธ์ 2013

เรตินาอิเล็กทรอนิกส์กำลังดีขึ้น

เรตินาไร้สายแบบไบโอนิคอัลฟ่า IMS ทำงานโดยไม่ต้องใช้กล้องภายนอก ทำให้ดวงตาเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ และส่งสัญญาณจาก 1500 พิกเซลไปยังชั้นประสาทในบริเวณใกล้เคียงของเรตินาและไปยังเส้นประสาทตา ซึ่งจำลองการทำงานของเซลล์รับแสงอย่างสมบูรณ์

อ่าน 18 กุมภาพันธ์ 2013

เรตินาอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกเข้าสู่ตลาดสหรัฐ

องค์การอาหารและยาได้อนุมัติเรตินาเทียมตัวแรกซึ่งเป็นอุปกรณ์ฝังที่มีหน้าที่บางอย่างของเรตินาที่จะช่วยผู้ที่สูญเสียการมองเห็นเนื่องจาก โรคทางพันธุกรรม- retinitis รงควัตถุ.

อ่าน 14 พฤษภาคม 2555

จอประสาทตา Optoelectronic ไม่รวมแบตเตอรี่

ในการสร้างเรตินาเทียม นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจใช้โฟโตเซลล์ที่กระตุ้นด้วยอินฟราเรด ซึ่งทำให้สามารถรวมการส่งข้อมูลภาพกับการส่งพลังงานและทำให้อุปกรณ์รากเทียมทำได้ง่ายขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้พัฒนาจอประสาทตาเทียมแบบฝังได้

ในการทดลอง เธอส่งคืนผู้ป่วยบางส่วนที่ตาบอด 3 ราย อันเป็นผลมาจากโรคจอประสาทตาเสื่อมตามกรรมพันธุ์ The Daily Telegraph เขียน

อุปกรณ์ก่อนหน้านี้ที่มีจุดประสงค์คล้ายคลึงกันคือกล้องและโปรเซสเซอร์ที่คุณสวมใส่เหมือนแว่นตา การปลูกถ่ายไบโอนิคที่พัฒนาโดย Retinal Implant AG โดยความร่วมมือกับสถาบันวิจัยจักษุวิทยาที่มหาวิทยาลัยทูบิงเกน ได้รับการปลูกฝังโดยตรงภายใต้เรตินาและใช้เครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นของตา ดังนั้นจึงเป็นการทดแทนโดยตรงสำหรับตัวรับแสงที่หายไป

ภาพขาวดำที่ได้จากความช่วยเหลือของเรตินาไบโอนิคนั้นคงที่และสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวของลูกตา

ผู้ป่วยสามรายที่เข้าร่วมการทดสอบอุปกรณ์สามารถแยกแยะรูปร่างของวัตถุได้ภายในสองสามวันหลังจากการผ่าตัด หนึ่งในนั้นปรับปรุงการมองเห็นของเขามากจนเขาเริ่มเดินไปรอบๆ ห้องอย่างอิสระ เข้าหาผู้คน ดูเข็มนาฬิกา และแยกแยะระหว่างสีเทาเจ็ดเฉด

ตามที่ศาสตราจารย์ Eberhart Zrenner หัวหน้าแผนก โรงพยาบาลตา University of Tübingen การทดสอบนำร่องได้พิสูจน์อย่างน่าเชื่อถือว่ารากฟันเทียมสามารถฟื้นฟูการมองเห็นของผู้ที่มีจอประสาทตาเสื่อมได้อย่างเพียงพอ ชีวิตประจำวันปริมาณ. จริงอยู่ เขาตั้งข้อสังเกต การแนะนำอุปกรณ์ใน การปฏิบัติทางคลินิกจะใช้เวลามาก

นักวิทยาศาสตร์ระบุว่า เรตินาไบโอนิคสามารถใช้รักษาอาการตาบอดที่เกิดจากเรตินาอักเสบจากเม็ดสีและโรคความเสื่อมอื่นๆ ของเรตินาได้

ระบบเซ็นเซอร์ชีวภาพมีขนาดกะทัดรัดและประหยัดพลังงาน เมื่อพยายามสร้างอะนาล็อกเซมิคอนดักเตอร์ของเรตินา พวกเขาประสบปัญหาอย่างมาก: ด้วยความหนา 0.5 มม. มันหนัก 0.5 กรัมและกินไฟ 0.1 วัตต์

ข้าว. แปด.

เรตินาชีวภาพ

เซลล์จอประสาทตาเชื่อมต่อกันด้วยเครือข่ายที่ซับซ้อนของการกระตุ้น (ลูกศรด้านเดียว) การยับยั้ง (เส้นที่มีวงกลมที่ส่วนท้าย) และการเชื่อมต่อสัญญาณแบบสองทิศทาง (ลูกศรสองด้าน) วงจรนี้สร้างการตอบสนองที่เลือกสรรจากเซลล์ปมประสาทสี่ประเภท (ด้านล่าง) ซึ่งคิดเป็น 90% ของเส้นใย จอประสาทตาส่งข้อมูลภาพไปยังสมอง เซลล์ปมประสาทของการรวม "เปิด" (สีเขียว) แล้วปิด "ปิด" (สีแดง) รู้สึกตื่นเต้นเมื่อความเข้มของแสงในพื้นที่สูงหรือต่ำกว่าบริเวณโดยรอบ การเพิ่ม Ganglion Cells "Inc." (สีน้ำเงิน) และจากมากไปน้อย "ธันวาคม" (สีเหลือง) สร้างพัลส์เมื่อความเข้มของแสงเพิ่มขึ้นหรือลดลง

ข้าว. แปด.

เรตินาซิลิคอน

ในแบบจำลองอิเล็กทรอนิกส์ของเรตินา แอกซอนและเดนไดรต์ของแต่ละเซลล์ (การเชื่อมต่อสัญญาณ) จะถูกแทนที่ด้วยตัวนำโลหะ และไซแนปส์ด้วยทรานซิสเตอร์ การเรียงสับเปลี่ยนของการกำหนดค่านี้สร้างปฏิสัมพันธ์ที่กระตุ้นและยับยั้งซึ่งเลียนแบบการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ทรานซิสเตอร์และตัวนำที่เชื่อมต่ออยู่บนชิปซิลิกอน ส่วนต่างๆซึ่งทำหน้าที่ของเซลล์ชั้นต่างๆ พื้นที่สีเขียวขนาดใหญ่คือโฟโตทรานซิสเตอร์ที่แปลงแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

บน ระยะเริ่มต้นในระหว่างการพัฒนาของดวงตา เซลล์ปมประสาทเรตินอลจะส่งแอกซอนไปยังชั้นเทคตัม ซึ่งเป็นศูนย์กลางทางประสาทสัมผัสของสมองส่วนกลาง แอกซอนเรตินาถูกชี้นำโดยร่องรอยทางเคมีที่ปล่อยออกมาจากเซลล์เปลือกตาที่อยู่ติดกันซึ่งถูกกระตุ้นพร้อมกัน เป็นผลให้เซลล์ประสาทที่ยิงพร้อมกันนั้นเชื่อมต่อกัน เป็นผลให้มีการสร้างแผนที่ของตำแหน่งเชิงพื้นที่ของเซ็นเซอร์เรตินาในสมองส่วนกลาง

ในการสร้างแบบจำลองกระบวนการนี้ สายไฟที่ตั้งโปรแกรมได้จะใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่จัดระเบียบได้เองระหว่างเซลล์ในชิปเรตินอล Visio1 (บนสุด) และชิปเทคตัมเทียม Neurotrope1 (ด้านล่าง) พัลส์เอาท์พุตไฟฟ้าส่งตรงจากเซลล์ปมประสาทเทียมไปยังเซลล์เทคตัมผ่านชิปหน่วยความจำ (RAM) (ตรงกลาง) ชิปเรตินาส่งที่อยู่ของเซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้น และชิปเทคตัมจะสร้างแรงกระตุ้นกระตุ้นที่ตำแหน่งที่เหมาะสม ในตัวอย่างของเรา เทคตัมเทียมสั่งให้ RAM สลับแอดเดรส 1 และ 2 ส่งผลให้ปลายแอกซอนของเซลล์ปมประสาท 2 เคลื่อนไปยังเซลล์เทคตัม 1 แทนที่แอกซอนของเซลล์ปมประสาท 3 แอกซอนตอบสนองต่อการไล่ระดับของไฟฟ้า ประจุที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ที่ตื่นเต้น ช่วยเปลี่ยนเส้นทางการเชื่อมต่อ

หลังจากการยิงบล็อกของเซลล์ประสาทเรตินอลเทียมที่อยู่ติดกันหลายครั้ง (รูปสามเหลี่ยมที่ไฮไลต์ ด้านซ้ายบน) ปลายทางแอกซอนของเซลล์เทคตัมซึ่งในตอนแรกกระจัดกระจาย (เน้นสามเหลี่ยมที่ด้านล่างซ้าย) มาบรรจบกันและสร้างแถบที่สม่ำเสมอมากขึ้น (ล่างขวา)

ข้าว. 9.

เรตินาประดิษฐ์ "Argus" (Argus) ได้รับการปลูกฝังสำเร็จในผู้ป่วยตาบอด 6 ราย ทำให้พวกเขามองเห็นแสงอีกครั้งและตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุสว่างขนาดใหญ่

ข้าว. สิบ.

ระบบนี้รวมอุปกรณ์ฝังตาอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กเข้ากับกล้องวิดีโอที่ติดตั้งบนแว่นดำ ตารางอิเล็กโทรด 16 อิเล็กโทรดในรากฟันเทียมเชื่อมต่อกับเรตินาซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับเซลล์รับแสง สัญญาณที่ส่งถึงพวกเขาเดินทางไกลจากกล้อง: ผ่านโปรเซสเซอร์ประมวลผล จากนั้นผ่านช่องสัญญาณวิทยุไปยังเครื่องรับที่อยู่ด้านหลังใบหู จากนั้นผ่านสายไฟที่ยืดใต้ผิวหนังไปยังอุปกรณ์ฝังตา ระบบสามารถทำงานได้เฉพาะกับผู้ป่วยที่มีเซลล์รับแสงที่จอประสาทตาอ่อนแอและเสียหาย แต่มีเส้นประสาทตาที่แข็งแรง

มีความพยายามในการสร้างโครงสร้างประสาทและหน้าที่ของพวกมัน สิ่งนี้เรียกว่า morphing (การทำแผนที่) ของการเชื่อมต่อประสาทกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซิลิกอน ดังนั้น neuromorphic microchips จึงถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนเรตินา - เนื้อเยื่อประสาทที่มีความหนา 0.5 มม ผนังด้านหลังตา. เรตินาประกอบด้วยชั้นพิเศษ 5 ชั้น เซลล์ประสาทและทำการประมวลผลภาพล่วงหน้า (ภาพ) การแยก ข้อมูลที่เป็นประโยชน์โดยไม่ต้องพูดถึงสมองและไม่เปลืองทรัพยากร

เรตินาซิลิกอนรับรู้การเคลื่อนไหวของศีรษะมนุษย์ เซลล์ปมประสาทซิลิกอนสี่ประเภทบนชิป Visio1 จะเลียนแบบเซลล์เรตินาจริงและทำการประมวลผลล่วงหน้าด้วยภาพ บางเซลล์ตอบสนองต่อบริเวณที่มืด (สีแดง) ส่วนเซลล์อื่นๆ ตอบสนองต่อบริเวณสว่าง (สีเขียว) เซลล์ชุดที่สามและสี่ติดตามขอบเขตด้านหน้า (สีเหลือง) และด้านหลัง (สีน้ำเงิน) ของวัตถุ ภาพขาวดำที่เกิดจากการถอดรหัสแสดงให้เห็นว่าคนตาบอดจะมองเห็นอะไรได้ด้วยการปลูกถ่ายเรตินา neuromorphic