Największe skupisko czopków znajduje się naprzeciw źrenicy, to miejsce zwane jest plamką żółtą. Plamka ślepa czyli ujście  nerwu wzrokowego pozbawiona jest komórek fotoczułych. Zanim dane o rejestrowanym obrazie dotrą do mózgu przechodzą przez szereg wyspecjalizowanych komórek nerwowych, znajdujących się w głębszych warstwach siatkówki, które dokonują kompresji sygnału, przez co obraz dochodzący do mózgu zawiera mniej informacji. Kompresja jednak jest konieczna ze względu na ogromną ilość pręcików i czopków. Mimo znacznego uproszczenia obrazu nerw wzrokowy przekazujący go do mózgu jest wyjątkowo gruby, co świadczy o ilości neuronów uczestniczących w przekazywaniu tego sygnału. Na koniec obraz jest rekonstruowany w mózgu. Ta rekonstrukcja powoduje, że niekiedy widzimy szczegóły, których w rzeczywistości nie ma, bądź nie dostrzegamy tego co jest. [1]

Choroby oczu

Schorzenia narządu wzroku powodowane są przez różne czynniki, takie jak np.: urazy, zakażenia i nowotwory oraz wady wrodzone. Pogorszenie widzenia może być wynikiem chorób ogólnoustrojowych  takich jak zaćma w przebiegu cukrzycy czy podczas choroby krwi, nerek lub też w czasie ciąży. Choroby oczu można leczyć operacyjnie lub stosując odpowiednie leki. [2]

Najczęściej stosuje się antybiotyki (np. penicylina, streptomycyna czy aureomycyna), dzięki którym w wielu schorzeniach, dawniej bardzo opornych na leczenie, dziś medycyna osiąga bardzo dobre wyniki w ich leczeniu. Do leczenia chorób oczu wykorzystuje się także leczenie hormonalne, przede wszystkim stosowanie hormonu kory nadnerczy-kortyzonu, który podawany w niektórych schorzeniach wirusowych rogówki oraz w zapaleniu miąższowym rogówki na tle kiły wrodzonej daje bardzo dobre efekty. Wśród operacji chirurgicznych  najpopularniejszy jest przeszczep rogówki, który umożliwia przywrócenie wzroku w przypadkach jej zmętnienia.

Optoelektroniczna proteza siatkówki

Ślepota jest jedną z najbardziej przerażającą konsekwencją choroby. Jedną z możliwości przywracania wzroku osobom całkowicie niewidomym staje się optoelektroniczna proteza siatkówki. W wyniku chorób pręciki i czopki niszczeją, co prowadzi do utraty wzroku. Zastosowanie implantu siatkówki jest możliwe ponieważ głębiej położone komórki, które przekazują pobudzenia z fotoreceptorów do mózgu są zazwyczaj w niewielkim stopniu zniszczone. Elektryczna stymulacja prawidłowych neuronów siatkówki może powodować percepcję światła. Prowadzone prace nad niewielkimi implantami o liczbie elektrod nie przekraczającej 60 dostarczyły zachęcających rezultatów wśród pacjentów z uszkodzoną siatkówka. Jednak do takich czynności jak czytanie, pisanie lub rozpoznawanie twarzy wymagana jest znacznie większa liczba elektrod, sięgająca tysięcy, gdyż zwiększenie ich liczby spowoduję polepszenie rozdzielczości obrazu. [3]

Rozwój protez o wysokiej rozdzielczości obrazu jest wyzwaniem nie tylko inżynieryjnym ale także biologicznym. Najpoważniejsze problemy to przekazanie informacji o tysiącach pikseli w krótkim czasie, tak by powstający ?film? był płynny. Innymi problemami jest umiejscowienie elektrod w bliskim sąsiedztwie komórek, przetworzenie sygnału, który kompensowałby częściową utratę siatkówkowej sieci neuronowej i wiele innych. [3]

Strumień danych z kamery wideo jest przetwarzany przez kieszonkowy PC a obrazy wynikowe są wyświetlane na ciekłokrystalicznym mikrowyświetlaczu, podobnym do okularów wideo (video goggles). LCD jest oświetlane przez impulsy światła podczerwonego (~900nm), trwające 0,5 ms, wprowadzając obrazy poprzez układ optyczny oka do siatkówki. Obrazy promieniowania podczerwonego są przechwytywane przez wszczepiony implant. Każdy piksel przetwarza impulsy świetlne w impulsy prądu elektrycznego, które wprowadzają informacje świetlne do chorej siatkówki. Implant ma w przybliżeniu 3mm średnicy, dając 10 stopniowe pole widzenia. Zasada działania przedstawiona została na rysunku 2. [3]

Optyczne podejście do dostarczania informacji pozwala na ciągłą aktywacje tysięcy pikseli w implancie, i pozostawia naturalne połączenie pomiędzy ruchem oka i percepcji obrazów. Od kiedy fotowoltaiczne piksele w implancie działają niezależnie, nie jest potrzebne fizyczne łącznie ich między sobą. Dzięki temu poszczególne segmenty tablicy pikseli mogą być umieszczane w oku oddzielnie, znacznie ułatwiając operację chirurgiczną.

Obecne implanty siatkówki nie pozwalają jeszcze osobom niewidomym czytać i rozpoznawać twarze, jednak umożliwiają częściowe odzyskanie wzroku. Mała kamera wideo zamontowana na parze okularów przesyła obraz do elektrod, które są bezpośrednio połączone z nerwem wzrokowym. Pacjenci noszą małe urządzenie, przypięte w pasie, które umożliwia zasilanie kamery i przetwarzanie obrazu. Dostępne implanty umożliwiają widzenie podstawowych obrazów o wielkości 10x6 pikseli. [4]