许多因素会导致失明,如遗传、视网膜脱离、外伤、视觉皮层中风、青光眼、白内障、炎症或感染。 (照片:盖蒂图片社/ Thinkstock) 科学家正在开发一种技术 视障 完全绕过眼球并向大脑发送信息的人,为日常生活的新视觉辅助工具铺平了道路。
来自瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 和意大利 Scuola Superiore Sant'Anna 的研究人员使用一种名为 OpticSELINE 的新型神经内电极来刺激视神经。
该技术,在期刊中描述 自然生物医学工程 , 已在兔子身上成功测试。
我们相信神经内刺激可以成为几种用于感觉和运动功能恢复的神经假体装置的有价值的解决方案。 Scuola Superiore Sant'Anna 教授 Silvestro Micera 说,这种方法的转化潜力确实非常有希望。
研究人员指出,全世界估计有 3900 万人失明。
许多因素会导致失明,如遗传、视网膜脱离、外伤、视觉皮层中风、青光眼、白内障、炎症或感染。
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研究人员说,有些失明是暂时的,可以通过医学治疗。
这个想法是产生幻视,一种以白色图案的形式看到光的感觉,而不是直接看到光。
视网膜植入物,一种帮助盲人的假肢装置,受到排除标准的影响。
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例如,全世界有 50 万人因色素性视网膜炎(一种遗传性疾病)而失明,但由于临床原因,只有几百名患者有资格进行视网膜植入。
直接刺激视觉皮层的大脑植入物是另一种策略,尽管有风险。
先验地,新的神经内解决方案最大限度地减少了排除标准,因为视神经和通向大脑的通路通常是完整的。
之前在 1990 年代尝试刺激视神经提供了不确定的结果。
神经内电极可能是为受试者提供丰富视觉信息的答案。
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科学家们表示,一旦植入受试者体内,它们也很稳定,不太可能四处走动。
EPFL 的 Diego Ghezzi 说,袖带电极通过外科手术放置在神经周围,而神经内电极则刺穿神经。
Ghezzi、Micera 和他们的团队共同设计了 OpticSELINE,这是一种由 12 个电极组成的电极阵列。
为了了解这些电极在刺激视神经内的各种神经纤维方面的效果如何,科学家们通过 OpticSELINE 将电流输送到视神经,并测量了大脑在视觉皮层中的活动。
他们开发了一种复杂的算法来解码皮层信号。
研究人员表明,每个刺激电极都会诱导一种特定且独特的皮质激活模式,这表明视神经的神经内刺激具有选择性和信息性。
作为一项初步研究,这些皮层模式背后的视觉感知仍然未知。
Ghezzi 说,目前,我们知道神经内刺激有可能提供信息丰富的视觉模式。
它将在未来的临床试验中听取患者的反馈,以微调这些模式。他说,从纯粹的技术角度来看,我们明天就可以进行临床试验。
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使用当前的电极技术,一个人的 OpticSELINE 可以由多达 48-60 个电极组成。
这种有限数量的电极不足以完全恢复视力。但是这些有限的视觉信号可以被设计为日常生活的视觉辅助,Ghezzi 说。