在大腦視覺(jué)皮層植入電極,為盲人“復明”帶來(lái)新的希望

劉爽 5年前 (2020-12-07)

使用微電刺激視覺(jué)皮層有望創(chuàng )造人工視覺(jué)。

12月4日的《科學(xué)》雜志上,荷蘭神經(jīng)科學(xué)研究所(NIN)發(fā)布了一項重要發(fā)現——通過(guò)在大腦視覺(jué)皮層中植入新開(kāi)發(fā)的高分辨率電極,可以使受試猴子大腦中出現人工植入的視覺(jué)形狀和感知。

在大腦視覺(jué)皮層植入點(diǎn)擊,為盲人“復明”帶來(lái)新的希望

圖 | 來(lái)源:Science

通過(guò)電極植入物刺激大腦產(chǎn)生人工視覺(jué)感知的理念最早可以追溯到20世紀70年代初。但現有系統一次只能生產(chǎn)少量像素,難以滿(mǎn)足形成視覺(jué)感知的要求。

今年10月15日,三位失明多年的視網(wǎng)膜色素變性患者在湘雅醫院通過(guò)接受“IMIE智能視覺(jué)植入器”手術(shù)后兩個(gè)月重獲光明。

湘雅醫院首創(chuàng )的“256通道柔性電極視網(wǎng)膜上植入式電刺激器”技術(shù),通過(guò)電刺激脈沖誘導視網(wǎng)膜黃斑區域的可用視覺(jué)神經(jīng)細胞產(chǎn)生電生理反應,經(jīng)視神經(jīng)傳導至大腦視覺(jué)皮層,使患者重獲視覺(jué)感知。

雖然該項技術(shù)只能治愈視網(wǎng)膜仍保留部分神經(jīng)細胞的患者,具有一定的局限性,但仍然為廣大盲人患者提供了復明的可能。

荷蘭神經(jīng)科學(xué)研究所Pieter Roelfsema領(lǐng)導的研究小組,則為完全失明的盲人患者帶來(lái)了希望。

Pieter Roelfsema和他的同事們開(kāi)發(fā)了一個(gè)高分辨率的神經(jīng)假體,包含1024個(gè)以類(lèi)似矩陣模式排列的皮質(zhì)內電極。植入物直接與大腦連接,繞過(guò)了之前通過(guò)眼睛的視覺(jué)處理,可為視網(wǎng)膜、眼睛或視神經(jīng)受損或退化但大腦視覺(jué)皮質(zhì)完好的盲人提供視力恢復。

測試結果表明,受試者可以利用人工植入的視覺(jué)成功識別出形狀和感知,包括移動(dòng)的點(diǎn)、線(xiàn)條和字母。這項新技術(shù)為使用微電刺激視覺(jué)皮層創(chuàng )造人工視覺(jué),提供了概念上的證明。同時(shí)也為下一代視皮層視覺(jué)假體(CVPs)設定了一個(gè)新的基準——1000個(gè)電極足以產(chǎn)生字母、方向和運動(dòng)感知。

在大腦視覺(jué)皮層植入點(diǎn)擊,為盲人“復明”帶來(lái)新的希望

圖 | 來(lái)源:Science

盡管在“仿生眼”成為現實(shí)之前,仍有幾個(gè)技術(shù)障礙有待克服。但隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展,讓盲人患者重獲光明正一步步成為現實(shí)。

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