Το μάτι είναι ένα εξαιρετικά λεπτό και πολύπλοκο αισθητήριο όργανο. Οταν φως διάφορων συχνοτήτων περνά μέσα από το φακό και τον κερατοειδή χιτώνα, φτάνει τελικά στον αμφιβληστροειδή, τη φωτοευαίσθητη μεμβράνη στο πίσω μέρος του ματιού, πάχους μόλις ενός χιλιοστού. Ο αμφιβληστροειδής περιέχει δέκα στρώματα με συνολικά 1 εκατομμύριο νευρικά κύτταρα και περισσότερα από 150 εκατομμύρια φωτοευαίσθητα κύτταρα, που ονομάζονται κωνία και ραβδία. Τα κύτταρα αυτά, όταν ερεθιστούν, παράγουν ηλεκτροχημικά φορτία, που ξεκινούν μια αλυσιδωτή αντίδραση μετάδοσης του σήματος στον εγκέφαλο μέσω του οπτικού νεύρου. «Οι άνθρωποι έχουν της ίδιας έκτασης κύκλωμα επεξεργασίας εικόνων, όσο έχει και η νυχτερίδα για την ακοή», παρατηρεί ο Τζ. Γουέιλαντ, εμβιομηχανικός που μελετά στο νοσοκομείο Τζον Χόπκινς τη διασύνδεση ανάμεσα σε ηλεκτρονικά κυκλώματα και τον αμφιβληστροειδή. «Η αντικατάσταση ακόμη και ενός τμήματος αυτού του κυκλώματος είναι ένα έργο που προκαλεί δέος», συμπληρώνει.

Εχοντας τη θετική εμπειρία των εμφυτευμάτων κοχλία, που παρά τη μικρή ποσότητα πληροφοριών που προσφέρουν στους κωφούς χρήστες τους, έχουν επιτρέψει σημαντική αποκατάσταση της αίσθησης της ακοής, πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι κάτι ανάλογο μπορεί να γίνει για την όραση με εμφυτεύματα πάνω στον αμφιβληστροειδή. Γι' αυτό έχουν αποδυθεί σε μια πολύχρονη προσπάθεια κατασκευής και δοκιμής τέτοιων συσκευών, που θα επιτρέπουν την αποτύπωση πάνω στον αμφιβληστροειδή με μορφή ηλεκτρικών ερεθισμών μιας υποτυπώδους εικόνας προερχόμενης από μια μικροσκοπική κάμερα. Η μετάδοση των σημάτων στο εμφύτευμα θα γίνεται μέσω ραδιοκυμάτων από μια συσκευή που θα φοράει στα γυαλιά του ο τυφλός. Το εμφύτευμα, μήκους περίπου 2,5 εκατοστών είναι καμπύλο, ώστε να παρακολουθεί την καμπύλωση του αμφιβληστροειδούς και περιέχει έναν επεξεργαστή σημάτων και 100 μικρά δισκοειδή πλατινένια ηλεκτρόδια, που το καθένα έχει διάμετρο όσο η άκρη ενός ματόκλαδου. Στόχος των ηλεκτροδίων είναι να διεγείρουν υγιή κύτταρα του αμφιβληστροειδούς και όσο αυτό κι αν φαίνεται απλό συναντά πολλά εμπόδια: η απόσταση εμφυτεύματος - αμφιβληστροειδούς πρέπει να είναι μικρή αλλά όχι τόσο που να κινδυνεύει να πληγωθεί το μάτι καθώς κινείται, ο ηλεκτρικός παλμός δεν μπορεί να είναι πολύ ασθενής, ούτε και πολύ ισχυρός γιατί θα κάψει το μάτι, το κύκλωμα πρέπει να προστατεύεται από βραχυκυκλώματα καθώς είναι βυθισμένο μέσα στην υαλώδη ουσία του ματιού κ.ο.κ.

Αντί να προσπαθήσουν να αντιγράψουν την περίπλοκη λειτουργία του ματιού, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ουϊσκόνσιν, επέλεξαν μια ριζοσπαστική λύση στο δρομολόγιο των οπτικών σημάτων προς τον εγκέφαλο. Κατασκεύασαν μια διάταξη 144 μικροσκοπικών δίσκων από χρυσό, προσαρμοσμένη πάνω σε μια ελαστική καλωδιοταινία, με κάμερα και ειδικό κύκλωμα μετάδοσης στο άλλο άκρο. Η διάταξη αυτή μπορεί να τοποθετηθεί οπουδήποτε στο σώμα, αλλά το δέρμα δεν είναι ο καλύτερος αγωγός του ηλεκτρισμού. Για να πετύχουν την καλύτερη μετάδοση των ηλεκτρικών σημάτων από την κάμερα προς τον εγκέφαλο, επέλεξαν τελικά τη γλώσσα, που είναι γεμάτη από νεύρα, αλλά είναι και διαρκώς μέσα σε ένα αγώγιμο μπάνιο, το μπάνιο του σάλιου. Γι' αυτό η γλώσσα χρειάζεται μόλις το 3% της διαφοράς δυναμικού που χρειάζεται το ακροδάχτυλο για τη μετάδοση ενός ερεθισμού.

Οσοι δοκίμασαν τη διάταξη αυτή περιέγραψαν το πρώτο αίσθημα που τους προκάλεσε σαν γαργάλημα. Σύντομα όμως, ο εγκέφαλός τους προσαρμόστηκε στα σχέδια των ερεθισμών και άρχισαν να νιώθουν ότι «βλέπουν» τη σκηνή που τους μετέδιδε η κάμερα. Φυσικά, ακόμα και όταν μετά από 5 χρόνια - όπως υπολογίζουν οι ερευνητές - κατασκευαστεί η πρώτη πρακτική (και εμπορεύσιμη) μορφή της συσκευής, η «όραση» που θα προσφέρει δε θα επιτρέπει το διάβασμα ή την παρακολούθηση π.χ. τηλεόρασης, αλλά μόνο την αποφυγή εμποδίων και την αναγνώριση σχημάτων. Ωστόσο, για όσους ζουν στο απόλυτο σκοτάδι, μια τέτοια δυνατότητα δεν είναι διόλου αδιάφορη.

«Δε βλέπουμε με τα μάτια μας, βλέπουμε με τον εγκέφαλό μας», είναι ένα συνηθισμένο απόφθεγμα των ερευνητών στον τομέα της όρασης. Για πολλούς, η απευθείας σύνδεση στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου είναι ο πιο ευθύς τρόπος αποστολής εικόνων. Ομως ο εγκέφαλος είναι πολύ πιο πολύπλοκος από το μάτι και κανείς δεν ξέρει πώς μεταφράζει τους ηλεκτρικούς παλμούς, που έρχονται από το οπτικό νεύρο, στις τρισδιάστατες κινούμενες εικόνες που αντιλαμβανόμαστε. Το να βρεις πώς μπορείς να προσομοιώσεις αυτή τη διεργασία είναι ακόμα πιο άπιαστο. Το 1995 έγινε η πρώτη δοκιμή σε μια τυφλή γυναίκα μιας συσκευής με 38 ηλεκτρόδια που συνδέθηκαν σε νευρώνες του οπτικού φλοιού της. Μετά από 22 χρόνια στο σκοτάδι, η γυναίκα μπόρεσε να διακρίνει φωτεινά σημεία και κάποια σχήματα, έστω κι αν δεν υπήρχε απόλυτη αντιστοίχιση της έντασης και διάρκειας του ερεθισμού με το φωτεινό αποτέλεσμα. Δυστυχώς, ένα μήνα μετά, περισσότερα από τα μισά ηλεκτρόδια είχαν σπάσει.

Τώρα, ένας επιστήμονας του Πανεπιστημίου της Γιούτα, υποστηρίζει ότι έχει κατασκευάσει μια εξελιγμένη μορφή της συσκευής, με περισσότερα ηλεκτρόδια (100) και τόσο μικρή που μπορεί να τοποθετηθεί μέσα στον εγκέφαλο, ώστε να εξαλειφθεί το πρόβλημα της καταστροφής των ηλεκτροδίων. Μάλιστα, υπολογίζει ότι μια ακόμα πιο εξελιγμένη μορφή με 625 ηλεκτρόδια θα μπορούσε ίσως να επιτρέψει την ανάγνωση κειμένου με μεγάλα γράμματα και την αποφυγή εμποδίων στις καθημερινές μετακινήσεις των τυφλών. Τα εμφυτεύματα στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου και διατάξεις σαν αυτή που προσαρμόζεται στη γλώσσα, είναι οι μόνες λύσεις για τους εκ γενετής τυφλούς και όσους τους λείπει το οπτικό νεύρο, αφού σε αυτούς τους ανθρώπους δεν υπάρχει δυνατότητα μεταφοράς οπτικών πληροφοριών με διέγερση του αμφιβληστροειδούς.