I de blindes rige er implantater de nye konger

»Oh, my goodness.«

Sådan udbrød 66-årige Jerry Hester, da han for nylig tændte for sit Argus II-implantat på Duke Medicines øjenklinik i North Carolina og fik en oplevelse, han ikke havde haft i 30 år: Han så.

Med et team af læger og familie omkring ham blev der sat strøm til et kamera på hans brille. Det var forbundet til nerveceller i øjet, og da implantatet blev tændt, var oplevelsen så markant, at Hesters nakkemuskler øjeblikkeligt spændte, og hans hoved rykkede bagud.

Jerry Hester var praktisk talt blind indtil da. Sygdommen retinitis pigmentosa havde gennem 30 år stort set nedbrudt samtlige lysreceptorer i øjet, men da han sidste år hørte, at de amerikanske myndigheder havde godkendt et implantat fra det californiske firma Second Sight, valgte han at smide omkring 800.000 kroner på bordet og blive opereret. Som den første patient i North Carolina fik han indopereret implantatet, og nyheden spredtes på nyhedssider verden over.

Men Jerry Hester er langtfra den eneste, der har fået indopereret et implantat i øjet. Godt nok er kun to typer implantater godkendt, Argus II og et tysk implantat udviklet ved Universitätsklinik Tübingen og kommercialiseret af virksomheden Retinal Implant AG. Men over 100 patienter har fået implanteret teknologien, og ifølge den danske professor og overlæge ved Glostrup Sygehus Morten la Cour har det i cirka halvdelen af tilfældene en klart gavnlig effekt.

Læs også: Nyt mikroimplantat får blinde til at kunne se klokken

For patienter som Jerry Hester er oplevelsen dog meget speciel. Implantatet omdanner nemlig synsindtrykkene til lysglimt, der varierer i styrke alt efter, om personen f.eks. kigger på en mørk eller lys overflade. Fordi implantatet kun sidder på en lille del af nethinden, ser personerne kun et meget begrænset udsnit af 'virkeligheden'.

»De oplever det som at se gennem et meget langt rør. Helheden af ting er svær at fornemme, men ved at bevæge hovedet rundt kan de følge konturerne af f.eks. en dør eller fliserne på et fortov,« siger Morten la Cour.

Hjernens elendige båndbredde

På Glostrup Sygehus har Morten la Cour arbejdet med et utal af nye teknologier, der forsøger at give blinde synet igen. Alt fra implantater til stamceller har han fulgt med i, og han har været tæt på at indføre implantatet fra Retinal Implant i Danmark. Implantatet er en anelse billigere end det amerikanske og har en bedre billedopløselighed. Argus II-implantatet har en opløselighed på 576 pixels, hvor implantatet Retinal Implant har en opløselighed på 1.500 pixels. Men der er problemer med at få det tyske implantat til at holde, fordi ledningerne går i stykker.

»Vi holder skarpt øje med udviklingen af især det tyske implantat, og får de fikset børnesygdommene, så kunne det godt være noget, vi indførte i Danmark. Udviklingen er nemlig klar: implantaterne kommer,« siger han.

Men hvorfor kan forskerne ikke overføre billeder fra et kamera til hjernen, når cochlear-implantater i årevis har gjort det muligt for døve at høre fint ved brug af en mikrofon, der overfører lyd direkte til en elektrode i øresneglen?

»Problemet er groft sagt, at video kræver større båndbredde for at overføre end audio. Og i biologiske systemer er båndbredden altid problemet. Hjernen har en utrolig god ram og processor osv., men en elendig båndbredde, så evolutionen har lavet et hav af workarounds for at få det til at fungere alligevel,« siger Morten la Cour.

Vi mangler at knække koden til hjernen

Havde menneskets øje blot været som et insekts eller en blækspruttes, ville det være nemt nok. Hos de dyr består øjet groft sagt af x antal pixels, der overføres direkte til hjernen en til en. Men i menneskets øje findes der 130 mio. sanseceller. Derfor sørger den indre retina for at foretage en billedkomprimering. Synsindtrykket i sansecellerne skaber en slags analogt signal, der overføres til en bipolarcelle, også kaldet en interneuron. Herfra sendes informationen videre til øjets en million ganglieceller, der konverterer det analoge signal til et digitalt signal, der sendes videre til hjernens første 'relæstation', Corpus geniculatum laterale (CGN), og herfra bliver det optaget i hjernen og omdannet til billeder for vores indre.

»For hvert skridt du følger signalet dybere ind i øjet og hjernen, bliver der tilskrevet ny kode, og derfor er det ikke enkelt bare at sende signalerne fra et kamera direkte ind i hjernen. Du skal forstå koden, før du kan lave overførslen. Det er en af forklaringerne på, at vi endnu mangler at se overbevisende forsøg på at sende billeder direkte ind i hjernen,« siger Morten la Cour.

I de godkendte implantater i USA og Tyskland bliver kamerasignalerne overført til gangliecellerne, hvilket får patienter som Jerry Hester til at 'se' – men på en helt anden måde end vi andre. Deres syn består kun af lysglimt, men med tiden lærer hjernen at bearbejde signalerne, så de begynder at opfatte døre, vinduer og fortove.

Second Sight, virksomheden bag implantatet Argus II, præsenterer her selv produktet:

Nye indgange gennem tungen og ryggen

Den samme læring sker hos de patienter, der er testpersoner for alternative måder at overføre kamerasignaler til hjernen på. Flere steder i verden har forskere nemlig udviklet eksperimenter, hvor de har haft held med at bruge tryksensorer på kroppen til at overføre signaler fra et kamera til blinde. Et af de tidligste eksempler var den amerikanske neurolog Paul Bach-y-Rita, der i 1969 anbragte blinde i en tandlægestol med et ryglæn, hvor fire hundrede vibrerende plader overførte billeder fra et kamera. Metoden var magen til den klassiske leg, hvor man tegner på hinandens ryg og så skal gætte, hvad der bliver tegnet.

Paul Bach-y-Rita gjorde teknologien transportabel nogle år efter ved brug af et bælte med vibrerende plader, der tegnede på maven, og i sidste ende lavede han en anordning, der gav signaler til tungen.

Tungeanordningen er siden blevet videreudviklet, og i dag bliver den under navnet BrainPort solgt som en enhed, hvor en genstand på størrelse med en slikkepind stikkes i munden. 'Slikkepinden' er så forbundet til et kamera monteret på en brille og en enhed på størrelse med en smartphone. Professor Ron Kupers fra Institut for Neurovidenskab og Farmakologi på Københavns Universitet har selv testet BrainPort, der koster omkring 300.000 kroner, i en labyrint, som hans team byggede på Københavns Universitet. Det var tydeligt, at den hjalp blinde med at navigere. Men en tur gennem en travl by vil Ron Kupers ikke anbefale.

På PET-centret ved Aarhus Universitetshospital har professor Albert Gjedde samarbejdet med Ron Kupers og andre forskere om tungestimulationen, og ligesom med Argus II-implantatet tog det også tid for de danske patienter at få hjernen til at afkode signalerne – men hjernens plasticitet, altså dens evne til at forandre sig fysisk ved stimulering, gjorde det faktisk muligt at 'se' med tungen.

Ifølge Albert Gjedde har hjernescanninger vist, at signalerne fra tungen bliver sendt alle steder hen i hjernen, og at hjernen i princippet blot leder efter en indgang, der kan afkode dem.

»I starten vil signalerne blive opfattet som rent volapyk. Det er et sprog, man ikke forstår. Men med tiden lærer hjernen at koble det til synsbarken i hjernen,« siger Albert Gjedde og sammenligner det med Braille-læsning, hvor blinde kan læse alfabetet ved forhøjede prikker på et papir.

Men er Braille-læsning ikke nærmere et indre forestillet billede, ligesom hvis jeg lukker øjnene, rører ved en coladåse og forestiller mig et billede i hovedet? Det er vel væsensforskelligt fra rent faktisk at se den?

»Overvej, hvad forskellen egentlig er. Alle billeder i vores hoved er jo forestillede imitationer af virkeligheden. Langt det meste af det, vi tror, vi ser, har erfaringen lagt til, fordi vi har været der før. Hvis du kører en tur på motorvejen, vil træerne, der passerer, striberne i vejen og så videre hovedsageligt være erfaringer, der er lagt oven i dit oplevede syn. Først når en bil foran dig bremser, sker der en ændring, og dit syn aktiveres fuldt,« siger Albert Gjedde.

Siden 2006 har teknologien til tungestimulation dog ikke ændret sig meget. Til gengæld har forskere i Holland og Belgien eksperimenteret med at overføre billeder ved hjælp af lyde i stedet, men i praksis er teknologien meget belastende at bruge for patienterne, der også får forvirret deres høresans, som de netop er ekstremt afhængige af.

Implantaterne er foran stamcellerne

På Glostrup Sygehus er Morten la Cour overbevist om, at implantater som Argus II snart vil begynde at brede sig til flere patientgrupper, og at de vil komme før stamceller.

På stamcelleområdet har forskere fra blandt andre Advanced Cell Technology ellers vist, at det er muligt at omdanne forskellige typer af stamceller til såkaldte retinale pigment-epitel-celler (RPE) og ved hjælp af dem forbedre synet hos patienter. Men arbejdet er stadig i en så tidlig fase, at det i første omgang handler om at udelukke, at de udvikler sig til kræftceller, og at stamcellerne kan indsættes uden problemer for patienten.

Læs også: Indsprøjtninger med stamceller giver blinde synet igen

»Man forsøger at genskabe øjets fotoreceptorer, og det er ligesom at plukke de højeste frugter på træet. Cellerne har en indviklet forbindelse til andre nerveceller og er meget sarte, så det er nogle af de sværeste celler at arbejde med,« siger Morten la Cour, der selv har arbejdet med stamceller på Glostrup Sygehus.

Så indtil videre vil blinde ikke opleve, at transplantater giver dem deres gamle syn igen. Men bedømt på Jerry Hesters spontane »Oh, my goodness« kan mindre også gøre det. Nu kan han i hvert fald opleve nytårets fyrværkeri som lysglimt – eller hvad hans hjerne til den tid har omdannet det til. Formentlig er det et signal, som kun Hester kan forstå, men for ham er det: at se.

Se videoen fra Duke Medicine her: