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新技术不通过眼睛在大脑直接产生视觉

新研究在为世界上4,000万失明患者提供视觉的道路上又前进了一步。最近的实验中,两只猴子通过植入大脑的电极设备,成功地“看到”了一些图案。

新技术不通过眼睛在大脑直接产生视觉大脑视觉成像路径示意图。针对失明患者不同的病因,科学家尝试不同的办法提供帮助,比如有的植入视网膜,有的植入视神经。这份12月3日发表在《科学》(Science)期刊上的、由荷兰神经科学研究所(NIN)进行的研究,采用的是光幻视(Phosphene)技术。光幻视利用电流刺激大脑产生图像。就像电脑屏幕上的图像是由一个个小小的像素点排布组成,光幻视通过电流刺激在大脑内产生由一个个小光斑组成的图像。研究介绍说,以前的光幻视技术只达到让病人分辨光线明暗度的水平。这份研究的实验对象猴子,已经能够分辨英文字母、线条和移动的小点这些图案。研究组开发的植入物由1,024个电极组成,植入两只猴子脑部的视觉皮层。视觉皮层位于大脑的后部,科学家认为猴子大脑的视觉皮层的很多功能与人类以及其它灵长类动物是相同的。新技术不通过眼睛在大脑直接产生视觉研究负责人神经科学研究所所长罗尔夫斯马(Pieter Roelfsema)说:“这份研究植入的电极数量、所生成的用于构建图案的人工光点数量,都达到了历史新高。”研究称,这项技术将来的发展方向可能利用一个相机,比如采用让使用者佩戴一副眼镜的方式,再利用人工智能将相机得到的信息转变为信号送入使用者的大脑。美国宾夕法尼亚大学的波尚(Michael Beauchamp)和约瑟(Daniel Yoshor)书面置评这项研究是“一项了不起的突破”。罗尔夫斯马说,目前这项技术使用的电极是硅针材料,大约一年后一旦软组织裹在材料的周围,就会失效。“所以我们想设计更适合身体环境的新的电极类型。”研究组希望最终能设计无线的设备方案,无需接受植入手术。这方面的研究发展也很迅速。另外,这种技术只适合于后天失明的患者。对于天生失明的患者,他们脑部视觉皮层天生没有处理视觉信息的功能。只有后天失明患者,他们的视觉皮层才会一直处于等待处理视觉信息输入的状态。

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