Beeinträchtigung der Sehkraft

Unsere Augen geben uns die meisten Informationen über die Welt, daher hat der Verlust des Augenlichts große Auswirkungen auf das Leben eines Menschen. Die Verarbeitung visueller Informationen beginnt auf der Ebene der Netzhaut, einer dünnen Gewebeschicht auf der Rückseite der Augen. Das Licht fällt auf eine spezielle Zellschicht, die Fotorezeptoren, und wird in elektrische Impulse umgewandelt. Diese wandern über den Sehnerv zu verschiedenen Regionen im Gehirn, wo die Sehwahrnehmung dann interpretiert wird. Eine Ursache für einige der am weitesten verbreiteten Krankheiten, die zu Sehbehinderungen und in extremen Fällen zum völligen Verlust des Sehvermögens führen, ist der Abbau dieser Zellschichten innerhalb der Netzhaut. In den letzten Jahrzehnten wurde mit verschiedenen Strategien versucht, die Funktionen der verlorenen Zellschichten zu kompensieren.

enTRAIN Vision

Im Rahmen des enTRAIN Vision Netzwerks arbeiten sowohl akademische als auch industrielle Forschungsgruppen zusammen, um Strategien zur Wiederherstellung des Sehvermögens zu untersuchen. Die fünfzehn Projekte dieses Konsortiums befassen sich mit verschiedenen Themen, wie z. B. mit computergestützten Methoden zur Untersuchung der visuellen Kodierung in der Netzhaut oder im Nucleus geniculatus lateralis, mit experimentellen Ansätzen unter Verwendung elektrophysiologischer Techniken, mit neuen Materialien, die das Potenzial für eine minimalinvasive Wiederherstellung des Sehvermögens haben, oder mit Stimulationsstrategien, sowie mit verschiedenen Methoden zur Bewertung der Qualität der bereits bestehenden Therapien.

Objektkodierung durch elektrische und optogenetische Stimulation der künstlichen Netzhaut bei hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung

Farbige Kreise markieren die Position von über hundert detektierten retinalen Zellen. Diese wurden von einer quadratischen Elektrode stimuliert, wobei die Reizantwort mit dem Abstand zur Elektrode abfällt.

© Adapted by Andrea Corna 2021 | IOP Publishing Ltd

Quadratische Elektrode stimuliert retinale Zellen

Ein relativ gut erforschter Ansatz zur Wiederherstellung des Sehvermögens ist die elektrische Stimulation.

In jüngerer Zeit hat eine neue Technik, die optogenetische Therapie, an Popularität gewonnen. Dabei werden lichtempfindliche Proteine durch eine virale Injektion in das Auge eingebracht. Nach einer bestimmten Zeit, in der sie sich an eine Zielzelle der Netzhaut binden, können diese Zellen photostimuliert werden, wodurch die Rolle der Photorezeptorzellen nachgeahmt wird.

Der Schwerpunkt des Projekts an der TU Wien liegt auf der Untersuchung der Reaktion der Netzhautzellen auf verschiedene Arten von Stimulationen.