利用大腦植入物刺激視覺皮層,盲人可藉此「恢復視力」?
伍文靚 / 何渝婷編譯
2020-10-20 14:00

在古早時期,人類以打獵為生,視覺系統也因此不斷進化,當人類盯著靜態的風景時,大腦不會出於興奮狀態;當獵物在視野中運動時,視覺皮層(Visual cortex)會因為接收到資訊而「被點亮」。     

也就是說,神經系統對運動尤其重視,這可能也是盲人恢復視力的關鍵。

基於這一設想,科學家們已經提出了將視覺皮層假體(VCP),作為恢復盲人有用視力的手段,前提是假定通過對視覺皮層(磷)進行電刺激而產生的小光斑,來達到視覺感知的目的,並將其合併為連貫的視覺感知形式,例如視訊螢幕上的像素。

賓州大學佩雷爾曼醫學院的神經外科主任Daniel Yoshor,針對參與設計了一種使用大腦植入物刺激視覺皮層的方法。

具體來說,該研究團隊測試了一種替代策略,其中通過以動態順序電刺激,來在視覺皮層表面上追蹤形狀,產生一種相對清晰和功能性的仿生視覺。

基於這種方式,無論是擁有正常視力的人還是盲人,都可以準確辨識出大腦在刺激環境下,視覺所感知到的字母形狀。

更重要的是,盲人並不會因為視力受損而影響辨識的速度。據研究調查,他們每分鐘最多可以填寫86個測試表格。這些發現也進一步證明,義肢可以產生視覺形式的連貫感知。

Daniel Yoshor最近在生物電子醫學峰會上,描述了這個被稱之為「Orion」的實驗。不過,這項研究事實上由總部位於洛杉磯的「第二視力」公司主導,這家公司一直走在解決視力問題的技術前沿。Daniel Yoshor則是該實驗早期可行性研究的參與者之一。

2013年,第二視力公司的視網膜植入系統Argus II,通過了美國食品和藥物管理局的審批,該系統使用一種安裝在眼鏡上的鏡頭,將資訊發送到眼睛視網膜上的電極陣列,如此一來,眼疾病患者便能夠分辨出光明和黑暗,甚至是分別出面對的方向的亮度。 

儘管這在一定程度上,能夠幫助眼疾病患者在大街上行走,但與「擁有正常視力」的願景,還相去甚遠。

2019年5月,第二視力宣布暫停Argus II的生產,以專注於下一款產品的研發。 

在今年,第二視力更是經歷了一段艱難的時期,3月底,該公司宣布,由於COVID-19對其融資能力的影響,將逐步停止營運。但在隨後的幾個月裡,該公司宣布了一項新的商業戰略,就是首次公開募股(IPO),並最終在9月份恢復了文章中所提到的,通過腦植入物來實現仿生視力的臨床試驗。

和Argus II一樣,Orion系統需要使用同樣類型的眼鏡來安裝攝影機,將資訊發送到大腦視覺皮層上的電極陣列。但從理論上講,Orion可以幫助到更多的人。   

Argus II被批准用於患有色素性視網膜炎的眼睛疾病患者,其中視網膜中的感光細胞受損,但其餘視覺系統仍保持完整且能夠向大腦傳達訊號;相比之下,Orion可用於幫助眼睛或視覺神經,受到更廣泛損傷的人。

到目前為止,已有6名患者接受了Orion植入物。  

本文為雷鋒網授權刊登,原文標題為「基於特殊大腦植入物,盲人可「恢復視力」?