ساختار چشم انسان
ساختار چشم سالم انسان، نور از طریق قرنیه و عدسی از مردمک عبور می‌کند و به شبکیه می‌رسد. شبکیه شامل سلول‌های مختلف است که وظیفه آن‌ها تبدیل نور به الکتریسیته است. این علائم الکتریکی از طریق عصب نوری برای مغز فرستاده می‌شود. در برخی از بیماری‌های مربوط به چشم، بسیاری از سلول‌های شبکیه می‌میرند و در نتیجه امکان ارسال اطلاعات به مغز وجود ندارد. شبکیه‌های مصنوعی فعلی در واقع به‌جای این سول‌های از دست رفته قرار می‌گیرند و نور را به علائم الکتریکی تبدیل می‌کنند. اما در این بیماری‌ها همه سلول‌های شبکیه از کار نیفتاده‌اند و این همان جایی است که مشکل شبکیه‌های مصنوعی فعلی خود را نشان می‌دهد.
معرفی دوربین مداربسته در خدمت نابینایی
سلول‌هایی از شبکیه موسوم به ganglion وظیفه جمع‌آوری اطلاعات را دارند و حدود بیست نوع مختلف هستند که هرکدام، یک نوع خاص از اطلاعات را منتقل می‌کنند. زمان‌بندی نقش مهمی در عملکرد این سلول‌ها دارد. به عنوان مثال، یک نوع از این سلول‌ها به مغز می‌گوید که بخشی از تصویر نسبت به چند لحظه قبل روشن‌تر شده است. یکی از محدودیت‌های شبکیه‌های مصنوعی فعلی این است که همه این سلول‌ها را با هم فعال می‌کنند. چیچیلنیسکی می‌گوید: «بینایی مثل یک ارکستر موسیقی است که در آن همه اجزا باید در هماهنگی کامل با هم کار کنند. بینایی وابستگی زیادی به داشتن سیگنال درست در زمان درست و مکان درست دارد. اگر شما به همه سازها فرمان بدهید که یک نت مشابه را بزنند، قطعاًَ صدا شنیده می‌شود اما اسمش موسیقی نیست.»
چیچیلنیسکی سعی می‌کند که همه سلول‌های ganglion (یا همان سازهای ارکستر) در زمان درست خود عمل کنند. این پروتز هوشمند با یک عمل جراحی در چشم کار گذاشته می‌شود و توان الکتریکی آن به طور بی‌سیم از طریق یک عینک ویژه تأمین می‌شود. اما کار به همین سادگی نیست. ارسال به‌موقع سیگنال صحیح به سلول مورد نظر دشوار است، زیرا ترکیب انواع سلول‌های ganglion در افراد مختلف متفاوت است و با گذشت عمر تغییر می‌کند.
راهکار این محققان ساخت دستگاهی است که نه‌تنها می‌تواند سیگنال صحیح را برای سلول صحیح بفرستد، بلکه می‌تواند با بررسی شبکیه دریابد که هر نوع از سلول‌های ganglion در کجای شبکیه قرار گرفته‌اند. درنهایت دستگاه می‌تواند سلول مورد نظر را در زمان درست تحریک کند تا تصویر صحیح تشکیل شود. روند کاری این دستگاه مانند این است که با شبکیه گفت‌وگو کنید. اما چالش‌ها در همین جا پایان نمی‌یابد. انتخاب ماده‌ای مناسب برای ساخت این ابزار هم موضوع مهمی است، زیرا این دستگاه باید برای مدت طولانی در شبکیه باقی بماند بدون اینکه به آن صدمه بزند یا توسط سیستم دفاعی بدن دفع شود. مدار طراحی شده هم باید به گونه‌های باشد که حرارت زیادی تولید نکند.
چیچیلنیسکی امیدوار است که این روش نه‌تنها در بهبود بیماری‌های چشمی که در سایر بیماری‌ها هم کمک خواهد کرد. ابزاری که بتواند با مغز ارتباط دوطرفه داشته باشد در درمان بیماری‌هایی نظیر پارکینسون و آلزایمر نیز کارگشا خواهد بود. او امیدوار است در چند سال آینده نمونه‌ای آزمایشگاهی از این ایده را ارائه کند و طی پنج سال نمونه‌ای از آن روی حیوانات آزمایش شود.