แผงโซล่าเซลล์จิ๋ว สู่อนาคตแห่งจอประสาทตาเทียม
การผ่าตัดฝังประสาทหูเทียม อีกหนึ่งอุปกรณ์ที่ช่วยให้ผู้บกพร่องทางการได้ยินกลับมารับรู้เสียงจากรอบข้าง ช่วยให้พวกเขาได้ยินและกลับมาใช้ชีวิตตามปกติได้อีกครั้ง ล่าสุดเราอาจล้ำไปอีกขั้นเมื่อมีการพัฒนาจอประสาทตาเทียมขึ้นมาใช้งาน
ประสาทสัมผัสทางสายตาถือเป็นการรับรู้ที่มีความสำคัญเป็นอันดับหนึ่งในการดำรงชีวิต ด้วยเหตุนี้เมื่อเกิดความการเสื่อมถอย เสียหาย ไปจนสูญเสียการมองเห็นจึงกลายเป็นเรื่องร้ายแรง รบกวนการใช้ชีวิตประจำวันไปจนการเข้าสังคมและส่งผลกระทบต่อชีวิตในหลายด้าน
อย่างไรก็ตามหลายครั้งเหตุการณ์เหล่านี้เป็นเรื่องหลีกเลี่ยงได้ยาก เมื่อการมองเห็นของเราอาจเสียหายจากอุบัติเหตุ โรคภัยไข้เจ็บ ไปจนเสื่อมถอยตามกาลเวลาเมื่อมีอายุมากขึ้นจนส่งผลกระทบต่อการมองเห็นในที่สุด ด้วยเหตุนี้นักวิจัยจึงมองหาทางป้องกันไปจนแก้ไขที่มีประสิทธิภาพเสมอมา
นำไปสู่แนวคิดในการฝังจอประสาทตาเทียมที่อาจใช้งานทดแทนดวงตาของเราในที่สุด
การฝังประสาทเทียมแนวคิดสุดล้ำที่ไม่เกินจริง
ฟังดูเป็นไปไม่ได้แต่แนวคิดในการฝังประสาทสัมผัสเทียมไม่ใช่ของใหม่ ปัจจุบันยังมีการใช้งานอยู่ทั่วไปอย่าง การผ่าตัดฝังประสาทหูเทียม อาศัยการผ่าตัดฝังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่รับเสียงแทนประสาทหูที่เสียหาย โดยอาศัยอุปกรณ์ในการแปลงเสียงให้เป็นคลื่นไฟฟ้าแล้วส่งสัญญาณสู่สมองเพื่อให้เรากลับมาได้ยินอีกครั้ง
ตามปกติความเสียหายจากจอประสาทตาสามารถเกิดได้หลายรูปแบบ ที่พบเห็นได้ทั่วไปคือจอประสาทตาเสื่อมตามอายุโดยเริ่มจากความเสียหายจากตรงจุดกึ่งกลางแล้วลามโดยรอบ อีกทั้งความเสียหายที่เกิดขึ้นกับจอประสาทตาหลายชนิด ยังไม่มีแนวทางในการรักษาแน่นอนจนทำให้เกิดการบกพร่องหรือสูญเสียการมองเห็นในที่สุด
ด้วยเหตุนี้จึงเกิดแนวคิดในการพัฒนาจอประสาทตาเทียมที่ใช้ทดแทนจอรับภาพภายในดวงตา ต่อให้จอประสาตาของเราเสื่อมหรือเสียหาย หากสามารถติดตั้งกลไกรับแสงทดแทนเซลล์รับแสงที่อยู่ภายในจอประสาทตาจะแปลงภาพเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปยังเยื่อหุ้มสมองได้ เราก็สามารถกลับมามองเห็นอีกครั้ง
ปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความละเอียดในการรับภาพสูงมากขึ้น เช่น เลนส์กล้องในสมาร์ทโฟน รวมถึงชิปเซ็นเซอร์ความละเอียดสูง ที่ให้ค่าคุณสมบัติของสี วัตถุ และมีความไวแสงสูง ทำให้ได้ภาพความละเอียดและคมชัดสูงใกล้เคียงกับดวงตาของเราขึ้นเรื่อยๆ
อย่างไรก็ตามการใช้งานทดแทนจอประสาทตาของจริงอาจทำได้ยาก เพราะอุปกรณ์เหล่านี้ต้องการพลังงานสูงในการหล่อเลี้ยงยากต่อการติดตั้งจนไม่สามารถใช้งานจริง อย่างไรก็ตามทีมวิจัยจาก University of New South Wales กลับมีแนวคิดว่าเราอาจสามารถแก้ปัญหาได้ด้วย โซล่าเซลล์
อนาคตแห่งจอประสาทตาเทียม
ถึงตรงนี้เมื่อพูดการผ่าตัดฝังจอประสาทตาเทียม สิ่งที่หลายท่านคิดถึงย่อมเป็นการผ่าตัดฝังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าสู่ดวงตา จากนั้นเชื่อมต่อเข้ากับระบบประสาทเพื่อให้ดวงตาของเรากลับมามองเห็นอีกครั้ง แม้การมองเห็นอาจเป็นเรื่องดีแต่ก็ฟังดูน่าขนลุกเมื่อคิดว่าต้องเชื่อมดวงตาและระบบประสาทของเราเข้ากับสายไฟและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
การใช้งานโซล่าเซลล์ไม่ใช่เพียงเพื่อจ่ายพลังงานให้แก่อุปกรณ์ แต่กลไกการทำงานของโซล่าเซลล์คือการแปลงแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นหากสามารถใช้โซล่าเซลล์ทดแทนจอประสาทตา เราอาจสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าเข้าสู่สมองได้ โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งสายไฟเพิ่มเติม
ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงพัฒนาโซล่าเซลล์ชนิดใหม่ที่อาศัยวัสดุ แกลเลียมอาร์เซไนด์ และ แกลเลียมอินเดียมฟอสไฟด์ นำมาผลิตเป็นโซล่าเซลล์ขนาด 3 เซลล์เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าในการส่งสัญญาณไฟฟ้าเข้าสู่สมองจนกลายเป็นข้อมูลภาพความละเอียดสูงได้
ความยากในการพัฒนาจอประสาตาเทียมนี้อยู่ที่ขนาดของแผงโซล่าเซลล์ จำเป็นต้องมีการพัฒนาแผงโซล่าเซลล์ขนาดจิ๋วเพื่อให้สามารถนำมาใส่เข้ากับดวงตาของเรา โดยการย่อขนาดหน่วยพิกเซลและโซล่าเซลล์เหล่านี้ให้อยู่ในขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เป็นไปได้
ปัจจุบันทีมงานประสบความสำเร็จในการจัดการแผงโซล่าเซลล์ 2 เซลล์เข้าด้วยกันด้วยพื้นที่ขนาด 1 ตารางเซนติเมตร กระนั้นภาพที่ได้จากจอประสาทตาเทียมนี้ยังเป็นภาพขาวดำความละเอียดต่ำ แต่นี่เป็นเพียงขั้นแรกในการพัฒนา เป้าหมายของพวกเขาคือการย่อขนาดอุปกรณ์ทั้งหมดจะกินพื้นที่ราว 2 ตารางมิลลิเมตรจึงจะนำมาใช้งานจริง
คงต้องรอดูกันต่อไปว่าการพัฒนาจอประสาทตาเทียมนี้จะสามารถนำมาใช้งานจริงได้เพียงไร
ข้อมูลจากทางทีมวิจัยปัจจุบันระบุว่า ในอนาคตแม้สามารถพัฒนาได้สำเร็จแต่แสงธรรมชาติอาจไม่เพียงพอ ทำให้ในการใช้งานจริงหากต้องการมองเห็นอย่างคมชัดอาจต้องมีการพัฒนาแว่นตาที่ขยายความเข้มคลื่นแสง เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถมองเห็นใกล้เคียงกับปกติมากที่สุด
แม้จะมีข้อจำกัดในหลายด้านแต่ก็ถือเป็นความหวังต่อผู้มีปัญหาทางสายตาทั่วโลกที่อาจได้กลับสัมผัสแสงสว่างอีกครั้ง
ที่มา
https://newatlas.com/medical/eyeball-solar-panels-vision/