Наконец, в 1988 году ему был поставлен диагноз ретинит. Его глаза продолжали деградировать – туннельное зрение сужалось все больше, и, кроме того, начала ухудшаться резкость. Несмотря на это (или скорее назло этому), вдохновленный примером пловчихи, которую он тренировал, Тим решил начать собственную спортивную карьеру: «Моя подопечная участвовала в Олимпиаде в Сеуле в 1988 году и, вернувшись, рассказала мне о Паралимпийских играх. Она подарила мне памятную медаль сеульской Олимпиады и сказала, что хочет получить от меня памятную медаль со следующих Олимпийских игр в Барселоне. Я засмеялся и сказал: "Я слишком старый и слишком медленный", на что она ответила: "Ты всего на год старше меня, и еще не известно, насколько ты медленный!" Так я принял решение – а когда я принимаю решение, то выкладываюсь на все 100 процентов».
В 2011 году сын Тима узнал, что в Больнице Джона Рэдклиффа в Оксфорде проводится испытание нового метода восстановления зрения с помощью имплантации электронного протеза в сетчатку глаза. Роберт Макларен набирал пациентов с терминальной стадией ретинита с полной ночной слепотой. Поначалу Тим не заинтересовался этой идеей, потому что считал, что лучший выход для таких, как он, – научиться жить и добиться успеха в мире людей с ограниченными возможностями; проще говоря, смириться со своей судьбой. Кроме того, он не думал, что искусственная сетчатка позволит значительно улучшить его зрение. «Я сказал сыну: "Мне это не нужно. Я счастлив и без этого. К тому же мне это вряд ли поможет – не думаю, чтобы какое-нибудь искусственное устройство могло улучшить то ужасное состояние, в котором находятся мои глаза. Это должно быть что-то поистине уникальное». Но спустя какое-то время любознательность взяла верх, и он принялся с интересом изучать технические подробности операции. Не может ли он со своим аналитическим умом помочь исследователям усовершенствовать этот электронный протез сетчатки – привнести какие-нибудь полезные идеи, до которых могут не додуматься другие пациенты? Он подал заявление на участие в эксперименте. Команда Макларена открыто предупредила его, что в худшем случае он может лишиться остатков светочувствительности, а в лучшем – лишь немного повысить свою светочувствительную способность, что позволит ему самостоятельно ориентироваться в пространстве. На большее рассчитывать не стоило.
В октябре 2012 году Тиму была проведена операция по имплантации искусственной сетчатки, которая длилась почти десять часов. Сначала хирурги сделали небольшое углубление в его черепе за ухом и разместили под кожей блок усилителя. От усилителя они проложили тонкий кабель вдоль височной кости, под слоем мышц, и вывели его через отверстие в глазнице. Затем они аккуратно вживили электронный чип в центральную часть сетчатки, где он должен был заменить утраченные фоторецепторы. «Когда они впервые включили его, это был невероятный момент – я увидел яркий свет! Это было похоже на то, как если бы в темной комнате вдруг зажгли спичку!» Тестирование в лаборатории показало, что Тим может различать белые стрелки на черном циферблате часов и девять раз из десяти правильно называть время. В повседневной жизни он научился определять, движутся объекты или стоят на месте, и стал довольно хорошо ориентироваться в пространстве. Он может сказать, включен или выключен компьютерный монитор, хотя и не в состоянии разглядеть, что на нем изображено. В темноте он видит уличные фонари и освещенные островки безопасности на пешеходном переходе, хотя при ярком дневном свете это по-прежнему дается ему с трудом.
Тим надеется, что искусственная сетчатка прослужит ему до конца жизни при условии, что она не выйдет из строя и не будет отторгаться тканями глаза. Но важность этого новаторского эксперимента заключается не только и не столько в том, что он открывает возможности высокотехнологичного «ремонта» нашего зрения. Благодаря этому эксперименту оксфордские ученые узнали главное – клетки сетчатки способны формировать новые связи между фоторецепторами и зрительным нервом, идущим в головной мозг. Известно, что в случае тяжелого повреждения, например при травме спинного или головного мозга, нервная система не восстанавливается. Но какова судьба нейронов сетчатки – биполярных и ганглиозных клеток, передающих визуальную информацию от фоторецепторов в мозг? Если фоторецепторы глаза погибают, не отмирают ли вслед за ними и эти нейроны, раз они перестают получать входящие сигналы? К счастью, эксперимент показал, что выходные нейроны зрительного нерва быстро образовали новые связи с имплантированной сетчаткой, обеспечив некоторую степень восстановления зрения. Это убедительно доказало, что популяция нейронов зрительного аппарата остается незатронутой дегенеративным процессом: 1500 миниатюрных сенсоров на чипе у Тима Реддиша успешно стимулируют эти нейроны и позволяют мозгу формировать пиксельное (мозаичное) изображение. Это открытие убедило оксфордских ученых в возможности создания биологического эквивалента электронной сетчатки. Если бы они могли вырастить тысячи фоторецепторов – палочек и колбочек – и имплантировать их в правильный слой с правильной ориентацией в сетчатке, эти новые фоторецепторы могли бы заменить погибшие и вернуть человеку зрение. Оксфордское исследование стало одной из множества инициатив, реализуемых в настоящее время по всему миру, цель которых – научиться выращивать и имплантировать в сетчатку различные виды клеток-предшественников. Все достижения в этой сфере базируются на исследованиях глаза позвоночных, полученных в рамках эволюционного подхода, – а именно при изучении того, как из набора недифференцированных клеток в эмбрионе формируется этот удивительный и сложнейший орган зрения.
Все начинается с глазного бокала, чашеобразной камеры глаза, стенка которой состоит из нескольких слоев тканей. Ее внешняя сторона образована плотной фиброзной оболочкой, называемой склерой; сразу за ней находится сосудистая оболочка или хориоидея. Далее идет пигментный эпителий сетчатки – слой, который снабжает питательными веществами расположенные над ним фоторецепторы и выводит продукты их метаболизма. У человека фотосенсорный слой состоит из более чем 120 миллионов палочек, которые особенно чувствительны к слабому свету и отвечают за ночное зрение, и 6–7 миллионов колбочек, которые реагируют на более яркий свет и позволяют нам различать цвета. Палочки сосредоточены в основном в периферической части сетчатки, а колбочки – на крошечном участке диаметром всего полтора миллиметра в самом центре сетчатки, называемом желтым пятном или макулой. Причем наивысшая концентрация колбочек приходится на центральную ямку макулы, которая по-научному называется фовея и имеет диаметр всего 0,3 миллиметра. Фовея отвечает за наше острое центральное зрение – и именно этот узкий зрительный туннель остался у Тима Реддиша после того, как пигментный ретинит уничтожил его периферическое зрение.
В сетчатке позвоночных фоторецепторы протягивают свои нервные отростки по направлению к центру глаза, где находится слой биполярных клеток, которые в свою очередь соединены с внутренним слоем ганглиозных клеток. Именно аксоны ганглиозных клеток образуют пучок нервных волокон, который носит название зрительного нерва. Эти внутренние слои сетчатки также заполнены клетками Мюллера, амакринными клетками (разновидностью нейронов) и горизонтальными клетками, которые все вместе помогают передавать сигналы от фоторецепторов к зрительному нерву. Таким образом, фоточувствительные клетки, которые поглощают фотоны, лежат внизу этого многослойного пирога – и свету, чтобы добраться до них, необходимо пройти через все эти слои клеток и переплетений их нервных отростков. Кроме того, поскольку аксоны ганглиозных клеток сходятся по внутренней поверхности сетчатки к ее центру, где они соединяются в единый пучок и проходят через отверстие в ней в виде зрительного нерва, в центре нашей сетчатки имеется слепое пятно, в котором вообще нет фоторецепторов. Вы можете легко найти у себя это слепое пятно: закройте, например, правый глаз, а левым смотрите прямо перед собой. Затем начните двигать карандаш в горизонтальном положении слева направо. Через несколько сантиметров он на мгновение станет невидимым, а потом появится снова, как только вы сместите его чуть дальше вправо.
