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對於大多數失去視力的成年人來說，失明的原因是眼睛或視神經受損，而大腦卻完好無損。幾十年來，研究人員一直都希望開發一種設備，可以繞過受損的眼睛，將視覺信息從攝像頭直接傳遞到大腦，從而恢復視力。在5月14日發表在《Cell 》雜誌上的一篇論文中，休斯頓貝勒醫學院的研究團隊報告說，他們離這個目標又近了一步。他們描述了一種方法，對植入的電極以動態序列的方式進行刺激，在視覺層表面構建「形狀追蹤」，間接實現「看到」的目的。
"當我們使用電刺激直接在患者的大腦上動態追蹤字母時，他們能夠'看到'預期的字母形狀，並能正確識別不同的字母，"通訊作者Daniel Yoshor說。"他們描述說，看到發光的斑點或線條形成的字母，就像在天空中寫字一樣。"
此前的刺激視覺皮層的嘗試並不那麼成功。早期的方法將每個電極像視覺顯示器中的像素一樣對待，同時刺激許多電極。參與者可以感覺到光點，但發現很難分辨出視覺物體或形式。"我們不是試圖從多個光點中構建形狀，而是描摹出輪廓，"第一作者Michael Beauchamp說。"我們的靈感來自於在某人的手掌上描摹一個字母的想法。"
研究人員在四名盲人中測試了這種方法，他們的大腦中植入了電極來監測癲癇病，並在兩名盲人的視覺皮層上植入了電極，作為視覺皮層假肢裝置研究的一部分。刺激多個電極的順序產生的形狀的感知，受試者能夠正確識別為特定的字母。
研究人員說，這種方法表明，如果盲人願意，可以通過使用直接將視覺信息輸入大腦的技術，重新獲得檢測和識別視覺形式的能力。不過，研究人員指出，在這項技術在臨床實踐中實施之前，必須克服幾個障礙。
"植入電極的初級視覺皮層包含5億個神經元。在這項研究中，我們只用少數幾個電極刺激了其中的一小部分神經元，"Beauchamp說。"下一步的重要工作是與神經工程學家合作，開發出具有數千個電極的電極陣列，讓我們能夠更精確地刺激。再加上新的硬體，改進的刺激算法將有助於實現向盲人提供有用的視覺信息的夢想。"
論文標題為《Dynamic Stimulation of Visual Cortex Produces Form Vision in Sighted and Blind Humans》。