Fokale elektrische Stimulation der wichtigsten Ganglienzelltypen in der Primatenretina für das Design visueller Prothesen

Die elektrische Stimulation von retinalen Neuronen mit einer fortschrittlichen retinalen Prothese könnte letztendlich blinden Menschen hochauflösende künstliche Sicht ermöglichen. Der Erfolg zukünftiger Prothesen hängt jedoch von der Fähigkeit ab, die wichtigsten parallelen visuellen Bahnen des menschlichen visuellen Systems zu aktivieren. Die elektrische Stimulation der fünf zahlenmäßig dominierenden retinalen Ganglienzelltypen wurde untersucht, indem simultane Stimulation und Aufzeichnung in isolierter peripherer Primatenretina (Macaca sp.) unter Verwendung von Multielektrodenarrays durchgeführt wurden. ON- und OFF-Midget-, ON- und OFF-Parasol- sowie kleine bistratifizierte Ganglienzellen konnten alle direkt aktiviert werden, um mit submillisekündlicher Latenz einen einzelnen Spike durch kurze Strompulse innerhalb festgelegter Sicherheitsgrenzen abzugeben. Die Schwellenwerte für die elektrische Stimulation waren bei allen fünf Zelltypen ähnlich. In vielen Fällen konnte eine einzelne Zelle spezifisch aktiviert werden, ohne benachbarte Zellen desselben Typs oder anderer Typen zu aktivieren. Diese Ergebnisse unterstützen die Durchführbarkeit der direkten elektrischen Stimulation der wichtigsten visuellen Bahnen an oder nahe ihrer nativen räumlichen und zeitlichen Auflösung.