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治愈失明新希望!Science:大脑植入物或能让盲人重见光明!

2020-12-17 07:59:0539健康网
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核心提示:失明,是一种难以治愈的疾病,科学家一直都在探索一种手段,能让盲人恢复视力,体验五彩斑斓的世界。近日,一项发表在国际杂志《Science》上的动物研究显示,在大脑视觉皮层中植入电极,可以让猴子感知到物体的形状。

你知道失明是一种怎样的感觉吗?

网上有人说,失明的感觉不是眼前一片黑暗,而是一种虚无。要想体验失明的感觉,可以任意闭上左眼或者右眼,闭上的那只眼,就是失明的感觉。

小编做完实验,感觉整个人都不好了。

失明,是一种难以治愈的疾病,科学家一直都在探索一种手段,能让盲人恢复视力,体验五彩斑斓的世界。

近日,一项发表在国际杂志《Science》上的动物研究显示,在大脑视觉皮层中植入电极,可以让猴子感知到物体的形状。

神奇的“光幻视”

了解这项研究前,我们先来认识下神奇的“光幻视”现象。

生活中你是否有过这样的体验:闭上眼睛然后稍微用力地揉搓眼睛,眼前会出现一些奇怪的金星或光点,而这些光点在现实中并不存在,科学家将这种现象称为“机械性光幻视”。

基于这种“光幻视”现象,过去有实验显示,在大脑视觉皮层中植入一电极植入物,然后利用电流刺激电极,大脑就会在特定位置产生“光幻视”。理想状态下,这种模式能让人工图像转变成大脑刺激信号,让盲人也能“看到”东西。

然而,以前研究的电极植入物大都不太靠谱,能诱发的光幻视也比较简单。

利用电极在猴子大脑中“绘图”

而《Science》杂志此次发布的研究中,来自荷兰神经科学研究所的科学家研制了一种新型植入物,这种植入物具有高分辨率特征,由1024个电极组成。

为测试电极的有效性,研究人员将电极植入了两只猴子的大脑视觉皮层中,目的是对多个电极同时提供电刺激,让猴脑能产生多个光幻视组成的视觉感知,从而“看到”人工构建的形状。

植入电极前,研究者会先对猴子进行训练,让它们能利用眼睛完成任务。而当研究者对植入物进行电刺激后,猴子竟然能“看到”强加在它们脑内的东西。

研究过程中,研究人员让猴子执行几种任务,如受到单个刺激时,要运动眼球来报告光幻视的位置;除此之外,进行的任务还有:用一系列电极进行微刺激的运动方向任务、用8-15个电极同时进行微刺激的字母识别任务。而最终试验结果表明,猴子能成功“看到”移动的点、线条,以及字母。

视觉假体,未来可期!

绕过眼睛,就能“看到”物体形状,这项技术无疑给了全球广大盲人带来了巨大的希望。

对于耳聋的人而言,他们会通过助听器听到世界的声音,而能产生视觉信号的电极植入物,有望促进“视觉假体”的快速发展,也许未来盲人能像聋人一样,只要佩戴“助看器”就能重获视觉功能,看到世界的图像与色彩,显著提高生活质量和生活自主性。

总的来说,《Science》这项研究为视觉假体的研发奠定了宝贵基础,但要想让盲人拥有“仿生眼”,科学家未来还有很长的路要走,因为利用光幻视构建的所谓视觉,与现实中的图形、色彩有着天壤之别,如何让光幻视更贴近现实,这是科学家需要继续探索的重要问题之一!

文献参考:

Xing Chen etal. Shape perception via a high-channel-count neuroprosthesisin monkey visual cortex. Science, 2020,

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