將圖像直接「推送」到大腦後,六名盲人恢復了部分視力

2020-12-05 大數據文摘

大數據文摘出品

來源:iflscience

作者:易琬玉

當想到視力時,多數人會聯想到的是眼睛。

但實際上,大部分關於「視力」的工作都是在大腦中完成的。投射到視網膜上的光線的脈衝被轉換成神經信號,這些信號沿著視神經傳播到部分大腦。從理論上講,如果我們在大腦中有數十萬個電極,就可以產生豐富的視覺圖像。

你可以試著想像一幅使用點彩畫的畫作,成千上萬的小點聚集在一起形成一個完整的圖像,我們可以通過刺激大腦枕部的數千個斑點來做同樣的事情。

很多眼疾患者失去視力也是由於腦部的一些疾病。在國立臺灣大學的一份研究論文中,18至49歲的青壯男性突發失明的原因裡,視神經損害排名第四。

近日,科學家有望通過直接給大腦傳輸圖像,恢復這類患者的視力。

來自德克薩斯州貝勒醫學院和加利福尼亞大學洛杉磯分校的神經外科醫生團隊,為6名患者開展了外科手術,他們利用一種將圖像直接連接到大腦的轉換植入技術,通過一臺置於眼鏡上的攝像機,恢復了盲人的部分視力。

「到目前為止,一切都進行得很好。實驗對象能夠識別某些物體所在的位置,但是現在他們還不能清晰地看到物體的邊緣和具體形狀。」 貝勒神經外科助理教授William Bosking博士說道。

雖然患者仍然沒有清晰的視力,但他們擁有了基本的視覺,可以分辨人行道和草地的位置,或者窗戶的位置。「雖然還不能恢復完整的視覺,但能夠擁有部分視力。這對於那些多年沒有看見過任何東西的人來說,是一項巨大的成就,「六個實驗對象之一的Benjamin Spencer說道。

以前恢復視力的嘗試著眼於眼睛本身。例如2018年的一項研究,研究人員已經開始嘗試將微小的視覺假體植入盲人的眼睛。

然而,這項新的植入技術的妙處,在於它繞過了損壞的的光學神經。

植入物由60個電極組成,可以為大腦的視覺部分提供刺激。對於非天生失明的患者,大腦仍然可以使用這些原始信息將周圍的環境拼湊在一起。

該項目仍處於起步階段,但研究人員對此持有樂觀態度,他們認為這項技術可以在未來幾年內進行微調和完善,有望恢復盲人的功能性視力。

相關焦點

  • 新技術讓恢復盲人的部分視力成為可能
    通過大腦植入物恢復盲人的視力即將成為現實。荷蘭神經科學研究所(NIN)最近的研究顯示,新開發的視覺皮層高解析度植入物使其有可能識別人工誘導的形狀和感知。這一發現發表在12月3日的《Science》雜誌上。
  • 通過大腦植入晶片 恢復盲人的視力將有可能成為現實
    打開APP 通過大腦植入晶片 恢復盲人的視力將有可能成為現實 陳根 發表於 2020-12-08 16:28:34   過去的很長一段時間裡
  • 基於特殊大腦植入物,盲人可「恢復視力」?
    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。雷鋒網獲悉,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,例如視頻屏幕上的像素。
  • 科學家利用動態電極繞過眼睛直接刺激大腦,在盲人腦海畫出字母
    長期以來,人們將視覺皮層假體(VCP)作為恢復盲人有用視力的一種策略,前提是假定通過視覺皮層的電刺激產生的小光斑的視覺感知將合併為視覺的連貫感知形式,例如視頻屏幕上的像素。在這項研究中,研究人員通過以動態順序刺激電極來在視覺皮層表面上追蹤形狀。無論是有視力的還是盲人,動態刺激都能準確識別大腦的視覺世界空間圖所預測的字母形狀。
  • 動態電極繞過眼睛直接刺激大腦,在盲人腦海畫出...
    視頻解說:一位盲人受試者根據對視覺皮層的動態刺激,繪製出腦海中呈現的字母圖像下一步:缸中之腦?在將該技術應用於臨床之前必須克服一些障礙。Beauchamp說:「植入電極的主要視覺皮層包含十億個神經元。在這項研究中,我們僅用少數電極刺激了這些神經元的一小部分。」
  • 美「仿生眼鏡」技術獲重大突破 有望使盲人恢復正常視力
    圖片A是正常視覺看到的圖像,B和C是失明小鼠在戴上尼倫伯格的高科技眼鏡後看到的圖像,D是失明小鼠在接受目前流行的治療後看到的圖像。科學家們表示,失明小鼠在戴上這種帶有微型攝像機的眼鏡後,便可以清楚地看到影像,能夠分辨出嬰兒的面孔,看清公園裡的景色,甚至能視覺跟蹤移動的圖像。在未來一到兩年內,這種高科技眼鏡將會首次投入臨床試驗。一旦臨床試驗成功,這項技術將在隨後的5到7年內被廣泛使用,造福失明者。
  • 科學家將大腦植入物繞過眼睛可使盲人重見光明,治癒失明指日可待
    當然,這樣的前沿技術更實際的應用場景,還是幫助盲人和視力障礙者重見光明。而且研究人員通過動物已經證明,通過大腦植入物使盲人恢復視力,即將成為現實。因此,在未來,這種技術可以用於視網膜、眼睛或視神經受傷或退化但視覺皮質完好無損的盲人的視力損失恢復。」Roelfsema 團隊的博士後研究員 Xing Chen 解釋說。總而言之,這項研究為全新神經假體裝置的研製奠定了基礎,有望使重度盲人重獲視覺功能,並能識別物體,顯著提高這部分人群在社會活動中的獨立性和生活質量。
  • 盲人也能「看到」光幻視 新大腦植入技術或助其恢復視力
    本文轉自【網易智能】;5月20日消息,《細胞》雜誌5月14日發表了一項新研究,科學家們通過電流刺激人們大腦,成功誘使他們的大腦看到並不存在的字母。這項實驗在視力正常的人和成年後失去視力的盲人身上都獲得了成功。雖然這項技術仍處於早期階段,但大腦植入物未來可能會被用來刺激大腦,並在一定程度上恢復人們的視力。
  • 科學家正準備植入世界上第一隻人類仿生眼,可以使盲人恢復視力
    【極果播報】據外媒報導,澳大利亞墨爾本莫納什大學的一組研究人員已經製造出一種仿生設備,它結合了智慧型手機式電子設備和植入大腦的微電極,可以使盲人恢復視力。截止到目前為止該系統已經被證明可以在綿羊的臨床前研究和非人類試驗中使用。
  • 科學家正準備植入世界上第一隻人類仿生眼,可以使盲人恢復視力
    【極果播報】據外媒報導,澳大利亞墨爾本莫納什大學的一組研究人員已經製造出一種仿生設備,它結合了智慧型手機式電子設備和植入大腦的微電極,可以使盲人恢復視力。截止到目前為止該系統已經被證明可以在綿羊的臨床前研究和非人類試驗中使用。
  • 欺騙大腦產生圖像 仿生眼成功讓失明者復明
    英國倫敦穆爾菲爾德眼科醫院日前成功實行了一項先鋒性的「仿生眼」移植手術,目前2名接受手術的盲人患者已經恢復視力,可以大致看清物體輪廓,分辨物體移動方向,並能感知光線強弱。據了解,在未來3年之內,「仿生眼」技術有望得到大範圍推廣,令數百萬盲人通過這種方法重見光明。
  • 全球首個人工眼睛恢復盲人視力 智慧型手機連接植入大腦微電極
    澳洲墨爾本的蒙納什大學(Monash University)的一個研究團隊最近成功研發一個通過大腦移植來恢復盲人視力的仿生設備蒙納什大學在超過10年前開始「葛納裡仿生視覺系統」(Gennaris bionic vision system)計劃,通過將智慧型手機的電子設備與植入大腦的微電極進行結合,避過受損的視神經,使信號可從Retina顯示器傳輸到大腦的視覺中心,以恢復盲人視力。
  • 科學家製造仿生視覺系統,欲幫盲人恢復視力
    澳大利亞墨爾本的研究人員製造出一種仿生設備,它結合了智慧型手機式電子設備和植入大腦的微電極,能使盲人恢復視力。目前該團隊正在為世界上第一個仿生眼的人體臨床試驗做準備。該設備包括一個配有攝像頭和無線發射器的定製頭盔,一個視覺處理器,一個軟體和一個9x9毫米的需要被植入大腦的微電極貼片。
  • 全球首個人工眼睛恢復盲人視力 智慧型手機連接植入大腦|硬核科技
    澳洲墨爾本的蒙納許大學(Monash University)的一個研究團隊最近成功研發一個透過大腦移植來恢復盲人視力的仿生設備蒙納許大學在超過 10 年前開始「葛納裡仿生視覺系統」(Gennaris bionic vision system)計畫,透過將智慧型手機的電子設備與植入大腦的微電極進行結合,避過受損的視神經,使訊號可從 Retina 顯示器傳輸到大腦的視覺中心,以恢復盲人視力。
  • 新技術助盲人恢復視力—新聞—科學網
    光感受器是視覺信息由眼睛傳遞到大腦的第一個細胞,視覺信息傳遞過程中經過的其他部位通常保持功能完整:雙極細胞接收光感受器的信號;視網膜神經節細胞形成視神經並將這些信號傳送到大腦;大腦後部的多層視覺皮層將信息組織成有意義的視覺。   空間中相鄰的點投射到視網膜上相鄰的點,並最終激活視覺皮層早期處理信息區域上相鄰的點,因此,一個視覺場景可以映射成信號的空間模型。
  • Science:新型高解析度植入物使得通過大腦電刺激恢復視力成為可能
    2020年12月6日訊/生物谷BIOON/---通過大腦植入物恢復盲人的視力即將成為現實。在一項新的研究中,來自荷蘭神經科學研究所等研究機構的研究人員發現新開發的高解析度植入物使得視覺皮層識別人工誘導的形狀和感知對象成為可能。
  • 英國研製仿生眼鏡幫助盲人恢復視力
    北京時間7月6日消息,英國牛津大學的研究人員正在研製智能仿生眼鏡,有望在不久後上市,幫助數以萬計的盲人恢復視力。
  • 合法盲人恢復視力後,給自己買了一輛雪佛蘭克爾維特
    這位44歲的阿爾伯塔省居民出生時的視力狀況使他在法律上失明並喪失了駕駛資格。經過實驗性手術後,他重新見識了他-然後選擇了雪佛蘭克爾維特作為他的第一輛車。Schickerowski告訴加拿大《 全球新聞》,他出生時患有眼球震顫,這種疾病「涉及眼睛的不自主運動」。儘管他可以看到,但對象總是不清晰。「如果您曾經用相機拍攝過照片並稍微移動了它,或者物體移動了並且很模糊,那是完全相同的症狀。
  • 科學家製造仿生視覺系統 欲幫盲人恢復視力
    科學家製造仿生視覺系統 欲幫盲人恢復視力】近日,澳大利亞墨爾本的研究人員製造出一種仿生設備,它結合了智慧型手機式電子設備和植入大腦的微電極,能使盲人恢復視力。目前該團隊正在為世界上第一個仿生眼的人體臨床試驗做準備。該設備包括一個配有攝像頭和無線發射器的定製頭盔,一個視覺處理器,一個軟體和一個9x9毫米的需要被植入大腦的微電極貼片。
  • 腦海成像術在大腦裡「畫」出字母「眼冒金星」能讓盲人重見光明
    其實,在人類用大腦「看」世界的過程中,視覺中樞不僅將物體的電信號翻譯成視覺信息,也會將眼前出現的各種異常光感、人腦受到重擊等「翻譯」成視覺信息再反饋給大腦,但神經細胞最終解讀出來的圖像就類似「滿天星光」。