Thursday, April 21, 2011

OPTOGENETICA



Trying to restore the vision to people with retinitis pigmentosa (destruction of retinal cells sensitive to light/tunnel vision, night blindness), is enabling significant advances in ocular therapeutics. Since 1992, it was known that communication between neural retinal ganglion cells remained intact in patients with retinitis pigmentosa. With this knowledge I) Retina Implant created a 1500-electrode retinal implant that allowed patients to distinguish great white characters within black backgrounds, but they did not visualize real images. The problem is that real images must be processed by more than 50 different types of retinal neurons and more than 20 types of ganglion cells. Thus, the visual cortex brain expects the visual world encoded in a neural song of many hues. The code necessary to produce this song is difficult to achieve with electrodes implanted with which the patient only sees phosphenes: points of light, rather than normal figures.


II) With optogenetics, a new gene therapy invented at Max Planck Institute/Frankfurt 8 years ago, are bypassed damaged photoreceptors resolving many of these problems. The technique uses gene therapy to convert neural ganglion cells in hypersensitive to certain colors of light. Intense pulses of certain light wavelengths, make photosensitized cells activated (firing of action potentials). Injected virus introduced genes to preserved nerve cells. The patient wears a headset that records and interprets visual scenes, encode them and send pulses of light to the retina. As each pulse of light is generated by a single action potential, the information of the visual scene is closer to the neural song expected by the visual cortex. If the resolution is low, patients perceived ultraviolet and infrared light, seeing the color of honey as perceived by bees.

OPTOGENETICA


El tratar de restaurar la visión a personas con retinitis pigmentosa (destrucción de células retinianas sensibles a la luz/visión en túnel, ceguera nocturna), esta permitiendo notables avances en terapéutica ocular. Desde 1992, se sabia que la comunicacion entre celulas neurales ganglionares retinales permanecia intacta en pacientes con retinitis pigmentosa. Gracias a este conocimiento I) Retina Implant creo un implante retinal de 1500 electrodos que permitió a pacientes distinguir grandes caracteres blancos al interior de fondos negros, aunque no lograsen visibilizar imágenes reales. El problema es que las imágenes deben ser procesadas por mas de 50 tipos diferentes de neuronas retinales y mas de 20 tipos de celulas ganglionares. Asi, el cortex visual cerebral espera recibir el mundo visual codificado en una cancion neural de muchos matices. El codigo preciso para producir esta cancion es dificil de lograr con electrodos implantados con los que el paciente solo ve fosfenos: puntos luminosos, en lugar de figuras reales normales.


II)Con la Optogenetica, una nueva terapia genética inventada en el Max Planck Institute/Frankfurt hace 8 años, se bypassean los fotoreceptores dañados resolviéndose muchos de estos problemas. La técnica emplea terapia génica para convertir células ganglionares neurales en hipersensibles a ciertos colores de luz. Pulsos intensos de ciertas longitudes de onda, hacen que las celulas fotosensibilizadas se activen (desarrollen potenciales de accion). Un virus inyectado introduce nuevos genes a células nerviosas preservadas. El paciente porta un headset que registra e interpreta escenas visuales enviando pulsos codificados de luz a la retina. Como cada pulso de luz genera un solo potencial de accion, la informacion de la escena visual es mas cercana a la canción neural esperada por la corteza visual. Si la resolucion es baja, los pacientes percibirán luz ultravioleta e infraroja, viendo el color de la miel tal como la perciben las abejas.

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