L’occhio artificiale: fino a che punto è arrivata la scienza nel 2026
Dagli impianti retinici alla retina artificiale e al trapianto dell’occhio intero
L’idea di creare un occhio artificiale che sostituisse completamente l’occhio umano e restituisse la vista ai non vedenti appartiene da tempo soprattutto alla fantascienza. Negli ultimi decenni, tuttavia, l’ingegneria biomedica, la microelettronica, le neuroscienze e l’intelligenza artificiale hanno gradualmente iniziato a trasformare questa idea in un vero e proprio compito di ricerca.
Oggi esistono già sistemi impiantabili in grado di produrre sensazioni visive attraverso la stimolazione elettrica della retina o del cervello. Sono state sviluppate anche retine artificiali che riproducono alcune delle funzioni della retina biologica. Nel 2025, i risultati clinici del sistema PRIMA hanno mostrato il ripristino della visione centrale funzionale in una percentuale di pazienti con degenerazione maculare avanzata. (Giornale di medicina del New England)
Nell’agosto 2026, i ricercatori dell’Università della Scienza e della Tecnologia di Hong Kong hanno pubblicato Materiali naturali un nuovo sistema chiamato LA-BRENA, che rappresenta una retina artificiale emisferica ad alta risoluzione con un’immagine a colori e un campo visivo molto ampio. (Natura)
Nonostante questi risultati impressionanti, nel 2026 la scienza non dispone ancora di un occhio artificiale che possa sostituire l’occhio umano e riprodurne pienamente le funzioni.
Cos’è esattamente l’occhio umano?
Per comprendere la complessità del compito, va tenuto presente che l’occhio non è solo una macchina fotografica biologica.
L’occhio umano contiene un sistema ottico costituito da cornea, cristallino e altre strutture che focalizzano la luce sulla retina. La retina, invece, non è un semplice sensore di luce. È un tessuto nervoso complesso contenente fotorecettori – bastoncelli e coni – così come molti altri tipi di cellule nervose.
Le informazioni ricevute vengono convertite in segnali elettrici, parzialmente elaborati già nella retina e poi trasmessi attraverso il nervo ottico al cervello.
Pertanto, un occhio artificiale completo deve risolvere contemporaneamente diversi problemi ingegneristici e biologici:
- ricevere la luce;
- mettere a fuoco l’immagine;
- convertire la luce in segnali elettrici;
- elaborare le informazioni visive;
- codificare queste informazioni in modo compatibile con il sistema nervoso;
- trasmettere segnali al cervello;
- lavorare in sicurezza nel corpo umano;
- utilizzare una quantità minima di energia;
- essere biocompatibile;
- e funzionare in modo affidabile per molti anni.
È l’ultimo passaggio – la comunicazione con il cervello umano – che rimane uno dei maggiori ostacoli alla creazione di un occhio artificiale perfettamente funzionante.
Il progetto Argus II – uno dei primi grandi successi
Uno dei progetti più famosi nel campo della visione artificiale è Sistema di protesi retinica Argus II, originariamente sviluppato da Second Sight Medical Products.
Il sistema utilizza una piccola telecamera montata su occhiali. La fotocamera riceve un’immagine che viene elaborata da un processore esterno. Le informazioni vengono poi trasmesse a un sistema elettronico impiantato che stimola la retina tramite elettrodi.
Argus II ha ricevuto l’approvazione europea per l’uso in alcuni pazienti con grave perdita della vista dovuta a retinite pigmentosa e nel febbraio 2013 ha ricevuto l’approvazione dalla FDA statunitense nell’ambito della procedura di esenzione per i dispositivi umanitari.
Il sistema è stato un’importante dimostrazione che un impianto elettronico può indurre un’utile percezione visiva artificiale.
Tuttavia, è importante notare che l’Argus II non è un occhio artificiale completo.
Il sistema non sostituisce il sistema ottico dell’occhio, non riproduce la normale retina e non fornisce una visione naturale.
Inoltre, l’Argus II non è più un sistema commerciale attuale. La produzione e le vendite sono state interrotte poiché gli sviluppatori si concentrano sulla prossima generazione di tecnologia di visione artificiale. (SEZ)
Harvard/MIT e impianti sottoretinici
Un altro importante approccio di ricerca è stato sviluppato da team associati al Massachusetts Eye and Ear e al MIT, tra cui Joseph Rizzo e John Wyatt.
In questo approccio, la serie di elettrodi viene posizionata nello spazio sottoretinico, sotto la retina.
L’idea è che l’impianto elettronico si trovi più vicino alla struttura naturale della retina e stimoli le restanti cellule nervose funzionanti.
Questo è un approccio fondamentalmente diverso rispetto ai sistemi che stimolano direttamente le cellule gangliari della retina.
Tale ricerca dimostra uno dei principi fondamentali delle moderne protesi visive: invece di cercare di ripristinare l’intero organo biologico, la tecnologia può bypassare una parte danneggiata del sistema visivo e trasmettere l’informazione alle restanti strutture neurali funzionanti.
PRIMA – una nuova generazione di retina artificiale fotovoltaica
Uno degli approcci moderni più interessanti è PRIMA, originariamente sviluppato dal team di Daniel Palanker presso l’Università di Stanford.
PRIMA utilizza un piccolo impianto fotovoltaico sottoretinico costituito da più fotodiodi microscopici.
Il sistema utilizza occhiali speciali che contengono una fotocamera e un sistema ottico. L’immagine risultante viene convertita in luce nel vicino infrarosso e proiettata sull’impianto.
I fotodiodi nell’impianto convertono gli impulsi luminosi in segnali elettrici che stimolano le cellule nervose nella retina.
Pertanto, il sistema utilizza parte della naturale architettura neurale dell’occhio, anziché cercare di sostituirla completamente.
Risultati clinici
I risultati dell’ampio studio clinico di PRIMA, pubblicati in Giornale di medicina del New England, rappresentano una tappa importante nello sviluppo delle protesi retiniche.
Nello studio sono stati impiantati 38 pazienti con atrofia geografica dovuta alla degenerazione maculare legata all’età.
Dei 32 pazienti seguiti a 12 mesi, 26 – ovvero l’81% – hanno mostrato un miglioramento clinicamente significativo dell’acuità visiva. (Giornale di medicina del New England)
Utilizzando l’ingrandimento digitale, alcuni partecipanti hanno raggiunto un’acuità visiva che consente loro di leggere testi, inclusi libri, etichette e altri oggetti di uso quotidiano. (Medicina di Stanford)
Si tratta di un risultato estremamente importante, ma anche in questo caso PRIMA non è un occhio artificiale completo.
Ripristina una parte limitata della funzione visiva in una malattia specifica e utilizza il restante sistema visivo biologico.
Tecnologie di visione bionica
Un altro approccio è stato sviluppato da Tecnologie di visione bionica (BVT) in Australia.
L’azienda sta sviluppando un sistema sopracoroideale in cui gli elettrodi vengono posizionati vicino alla parte posteriore dell’occhio senza sostituire l’occhio stesso.
Le revisioni pubblicate sulle protesi retiniche elettroniche descrivono i primi risultati clinici con percezione della luce e miglioramenti funzionali in un sottogruppo di pazienti. Allo stesso tempo, il sistema non ha ricevuto l’approvazione normativa come sostituto ampiamente disponibile dell’occhio umano. (PubMed Centrale (PMC))
La tecnologia mostra un altro possibile percorso verso la visione artificiale: la stimolazione elettrica del sistema visivo, senza sostituire fisicamente l’intero organo oculare.
Orione: bypassando l’occhio
È un approccio ancora più radicale Sistema di protesi corticale visiva Orion.
Invece di inserire un impianto elettronico nell’occhio, il sistema mira a bypassare l’occhio danneggiato e stimolare direttamente la corteccia visiva del cervello.
In questo approccio, la telecamera riceve informazioni sull’ambiente e un sistema elettronico converte le informazioni in impulsi elettrici che vengono inviati agli elettrodi impiantati nell’area della corteccia visiva.
Ciò è particolarmente interessante nelle malattie in cui non solo la retina ma anche altre parti dell’occhio sono gravemente danneggiate.
Secondo le informazioni rilasciate dagli sviluppatori, lo studio clinico iniziale di sei anni di Orion si è concluso nel marzo 2025, con l’obiettivo della fase successiva di sviluppo clinico.
Orion mostra che il futuro “occhio artificiale” potrebbe non essere limitato all’occhio stesso. Può rappresentare un intero sistema:
fotocamera → processore → codice neurale → impianto cerebrale → corteccia visiva
Nuova generazione: THE-BRENA – retina artificiale con visione a colori
Nell’agosto 2026 sulla rivista Materiali naturali è stato pubblicato uno sviluppo particolarmente interessante da parte di un team dell’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong.
I ricercatori presentano un sistema bio-ispirato chiamato LA-BRENA, basato su una retina artificiale emisferica.
La tecnologia ha:
- 367.500 pixel;
- densità 1.905 pixel per pollice;
- immagine a colori;
- intervallo spettrale da circa 300 a 800 nm;
- campo visivo superiore a 160°;
- elaborazione del movimento direttamente nel sensore. (Natura)
Particolarmente interessante è che il sistema utilizza una struttura curva ed emisferica simile alla geometria della retina umana.
In una fotocamera tradizionale, il sensore piatto e il sistema ottico devono compensare varie aberrazioni ottiche. Con il design emisferico, alcune di queste limitazioni possono essere ridotte.
Il sistema ha inoltre dimostrato una significativa riduzione del flusso di informazioni richiesto durante il rilevamento del movimento, con gli autori che hanno segnalato requisiti di larghezza di banda inferiori di oltre il 99,95% rispetto all’elaborazione tradizionale basata su frame nel particolare esperimento. (Natura)
Tuttavia, è importante sottolineare che THE-BRENA lo è sensore visivo artificiale bio-ispirato, non un occhio artificiale impiantato in un essere umano.
Questa distinzione è essenziale.
Il primo trapianto di un intero occhio umano
Parallelamente allo sviluppo degli occhi elettronici si sta sviluppando un altro approccio scientifico estremamente interessante: il trapianto di un occhio biologico intero.
Nel maggio 2023, un team della NYU Langone Health ha eseguito il primo trapianto di successo al mondo di un intero occhio umano combinato con un trapianto di parte del viso.
Il paziente Aaron James ha perso un occhio e una parte significativa del viso a causa di una grave scossa elettrica.
Durante l’intervento, i medici trapiantano l’intero occhio, l’orbita oculare e il nervo ottico insieme ad altri tessuti. L’operazione dura circa 21 ore. (New York University Langone Salute)
Il risultato è notevole dal punto di vista della medicina dei trapianti.
L’occhio trapiantato rimane vitale. Sono stati osservati un normale afflusso di sangue e un flusso sanguigno alla retina e alcuni fotorecettori, bastoncelli e coni, sono sopravvissuti. (New York University Langone Salute)
Ma il paziente non ha recuperato la vista con l’occhio trapiantato.
Questo è uno dei fatti scientifici più importanti nella storia del trapianto di occhi.
Perché il recupero del nervo ottico è così difficile?
Il nervo ottico non è un cavo normale.
Contiene un numero enorme di fibre nervose che collegano la retina a varie strutture del cervello.
In un trapianto di occhi, i medici possono ripristinare:
- l’afflusso di sangue;
- la posizione meccanica dell’occhio;
- strutture anatomiche;
- parte dei tessuti;
- il funzionamento della retina.
Ma questo non significa automaticamente che le informazioni provenienti dalla retina possano raggiungere il cervello in modo funzionale.
È necessario che le fibre nervose si connettano correttamente con il sistema nervoso centrale e ripristini i complessi percorsi neurali.
Questo è uno dei motivi principali per cui l’occhio trapiantato di Aaron James è rimasto vitale ma non ha ripristinato la vista.
Il grande programma di trapianto di occhi umani
Il risultato ottenuto dalla NYU Langone pone le basi per una ricerca su larga scala.
Nel 2024, l’Agenzia statunitense per i progetti di ricerca avanzata per la salute (ARPA-H) ha lanciato il programma Trapianto di allotrapianti di occhi umani (THEA) con un potenziale finanziamento fino a 132 milioni di dollari.
L’obiettivo è sviluppare metodi per trapiantare con successo un intero occhio umano, che in futuro possa ripristinare la vista. (ucihealth.org)
Nel 2025, la NYU Langone ha anche annunciato la partecipazione a un progetto su larga scala con più di 40 scienziati, medici e rappresentanti dell’industria volto a rendere il trapianto dell’occhio intero una possibile terapia per il ripristino della vista. (New York University Langone Salute)
Ciò dimostra che la scienza non considera più il trapianto dell’intero occhio come una possibilità teorica.
Occhio artificiale elettronico contro trapianto biologico
I due approcci principali sono fondamentalmente diversi.
L’occhio artificiale elettronico tenta di sostituire la funzione del sistema visivo biologico attraverso l’elettronica, i sensori, gli algoritmi computazionali e la neurostimolazione.
Il trapianto di un occhio intero cerca di preservare l’organo visivo biologico e ripristinare la sua connessione con il sistema nervoso.
In futuro sarà possibile combinare questi due approcci.
Ad esempio, un sistema futuro potrebbe includere:
ottica artificiale → retina artificiale → interfaccia neurale → nervo ottico → cervello
O:
fotocamera → elaborazione AI → impianto cerebrale → corteccia visiva
Una terza opzione è un occhio trapiantato biologicamente con l’ausilio della medicina rigenerativa e delle tecnologie di riparazione del nervo ottico.
Cosa manca al moderno occhio artificiale?
Nonostante gli enormi progressi, esiste una differenza fondamentale tra le protesi moderne e la visione umana.
L’occhio umano e il cervello funzionano come un unico sistema.
La retina umana esegue una complessa pre-elaborazione delle informazioni visive ancor prima che i segnali raggiungano il cervello. Il sistema ha un’enorme gamma dinamica, si adatta all’illuminazione, rileva il movimento, il colore e il contrasto e funziona continuamente con un consumo energetico estremamente basso.
Le moderne protesi elettroniche non possono ancora riprodurre tutte queste funzionalità.
In molti di essi, la percezione visiva è limitata a punti luminosi, forme, contorni o immagini a risoluzione relativamente bassa.
PRIMA rappresenta un significativo passo avanti poiché consente ad alcuni pazienti di leggere il testo, ma non ripristina la visione normale. (Giornale di medicina del New England)
L’occhio artificiale può diventare migliore dell’occhio umano?
Da un punto di vista ingegneristico, questo è concettualmente possibile.
Un futuro sistema di visione artificiale potrebbe potenzialmente vedere in gamme oltre lo spettro visibile umano, ad esempio nella gamma del vicino infrarosso.
Avrebbe potuto:
- zoom ottico o digitale;
- potenziamento automatico in condizioni di scarsa illuminazione;
- visione a infrarossi;
- campo visivo ultra ampio;
- Riconoscimento di oggetti AI;
- misurazione diretta delle distanze;
- registrazione di immagini;
- comunicazione senza fili;
- ottica adattiva.
In questo senso, il futuro occhio artificiale potrebbe non essere solo una copia dell’occhio umano, ma un sistema di visione bionico con capacità che la visione naturale non possiede.
Tuttavia, questa è ancora una prospettiva scientifica e tecnologica, non una realtà clinica.
Lo stato della tecnologia nel 2026
A partire da settembre 2026 si possono distinguere diversi livelli di sviluppo:
| Tecnologia | Condizione |
|---|---|
| Argo II | Protesi retinica storicamente provata; la produzione viene interrotta |
| PRIMA | Tecnologia clinicamente testata per ripristinare la visione funzionale limitata |
| Tecnologie di visione bionica | Sviluppo di sistemi impiantabili per la visione artificiale |
| Orione | Sviluppo di una protesi visiva corticale |
| LA-BRENA | Retina artificiale/sensore visivo di ispirazione biologica ad alta risoluzione |
| Trapianto di occhio intero | Dimostrato nell’uomo, ma senza recupero della vista |
| Un occhio artificiale elettronico perfettamente funzionante | Non ancora raggiunto |
La prossima grande frontiera: la connessione tra la macchina e il cervello
Il problema principale non è più solo creare una fotocamera che assomigli a un occhio umano.
La moderna microelettronica può creare sensori visivi estremamente sensibili. I nuovi sensori emisferici possono persino imitare la geometria della retina ed elaborare le informazioni visive direttamente nel sensore. (Natura)
La vera sfida è creare il interfaccia neurale, che può tradurre in modo affidabile l’immagine elettronica in segnali neurali comprensibili dal cervello umano.
Ciò richiede una comprensione non solo dell’ottica, ma anche di:
- neurofisiologia;
- codifica neurale;
- elaborazione sinaptica;
- plasticità cerebrale;
- la rigenerazione del tessuto nervoso;
- materiali biocompatibili;
- microelettronica;
- intelligenza artificiale.
Ecco perché l’occhio artificiale è molto più di una semplice macchina fotografica posizionata nell’orbita umana.
Conclusione
Lo sviluppo della visione artificiale negli ultimi decenni ha mostrato notevoli progressi.
Argus II ha dimostrato che un sistema elettronico può creare una percezione visiva artificiale. PRIMA ha compiuto un altro grande passo dimostrando il ripristino della visione centrale funzionale in un sottogruppo di pazienti affetti da grave degenerazione maculare. I sistemi corticali come Orion stanno cercando un modo per bypassare l’occhio danneggiato e interagire direttamente con il cervello. Nel frattempo, nuove retine artificiali di ispirazione biologica, come THE-BRENA, pubblicata nel 2026, mostrano quanto velocemente la stessa tecnologia dei sensori visivi si stia evolvendo. (Giornale di medicina del New England)
Parallelamente, il primo trapianto di un intero occhio umano ha dimostrato che è possibile trapiantare l’organo stesso e rimanere vitale, ma per ripristinare la vista è necessario ripristinare con successo la connessione estremamente complessa tra l’occhio e il cervello. (New York University Langone Salute)
Pertanto a Nel 2026 non esiste ancora un occhio artificiale in grado di sostituire completamente l’occhio umano e ripristinare la normale visione umana.
Ma il quadro scientifico è già diverso rispetto a dieci o venti anni fa.
Oggi gli scienziati dispongono di protesi retiniche funzionanti, retine artificiali, interfacce cerebrali, sensori visivi bioispirati ad alta risoluzione e il primo caso comprovato di un intero occhio umano trapiantato.
Il prossimo grande passo sarà riunire queste tecnologie in un unico sistema che non si limiti a percepire la luce, ma la trasformi in essa percezione visiva a tutti gli effetti comprensibile dal cervello umano.
Allora l’occhio artificiale non sarà più solo una protesi.
Sarà un nuovo tipo organo della visione bionica.
Lascia una risposta