[Neural Prosthetic] Retinal Prosthesis

1. Retinal structure

Retina의 Photoreceptor(시각수용체, 시각세포)은 빛을 받아들인다. Rod cell, Cone cell 두 종류가 있으며 전자는 흑백을, 후자는 RGB를 담당한다.
시각세포는 받아들인 신호를 신경세포층으로 전달한다. 4개의 신경세포인 Bipolar cell, Horizontal cell, Amacrine cell, Ganglion cell로 이루어져있다. Ganglion cell에서 나온 nerve fiber가 optic nerve를 이루고 이를 통해 뇌로 전달된다.

Retinal prosthesis는 시각세포를 대체하거나 혹은 세포를 직접 자극하는 방식으로 이루어져있다.

2. Other therapies of visual restoration

Prosthesis 이외의 방법을 먼저 살펴보면 크게 3가지 방법이 있다. 약물 주입, Stem cell, 광유전학 등의 방법이 있다. 광유전학은 바이러스 등을 이용하여 빛에 반응하는 유전자를 injection하는 방법이다.

3. Principle of Artificial Retina Device

카메라로 이미지를 받아들인 후 image processing 후 뇌로 전달한다. implant의 방법에는 epiretinal, subretinal, suprachoroidal로 3가지 종류가 있다.
가장 좋은 방법은 시각세포에서 가장 가까운 곳에 위치한 subretinal implant 방법이다. 가장 natural한 방법으로 이 방법의 경우 4가지 시각세포가 약간의 처리도 가능하기 때문에 굳이 뇌로 보내지 않아도 어느 정도의 시력이 확보된다. 하지만 뒤에서 접근해야하기 때문에 수술이 매우 어렵고 invaisive하며 bleeding도 많이 발생한다. 이와 반면에 epiretinal implant는 vitrectomy와 방법이 비슷하기 때문에 수술은 용이하지만 natural한 느낌이 들지 않는다.
이를 절충한 방법이 suprachoroidal implant이다.