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神經(jīng)植入物可助盲人看清物體

2021年07月23日08:43 來源:科技日報

  俄羅斯斯科爾科沃傳感器技術(shù)實驗室與俄羅斯科學(xué)院高級神經(jīng)活動和神經(jīng)生理學(xué)研究所合作,開發(fā)出一種用于植入大腦皮層的神經(jīng)植入物,以幫助盲人看清物體。

  斯科爾科沃傳感器技術(shù)實驗室主任丹尼斯·庫列肖夫介紹,這種植入物帶有兩個攝像頭,鑲嵌在大腦的視覺皮層區(qū)域,用小電流刺激它時可以實時讀取圖像,執(zhí)行眼睛的功能。與此同時,利用安裝在腰帶上的微型計算機分析來自相機的圖像,并將處理后的圖像傳輸?shù)街踩胛铩?/p>

  丹尼斯·庫列肖夫表示,這種植入物是為那些喪失視力的人設(shè)計的,這些人曾有過視覺體驗。對于先天盲人來說,安裝此類系統(tǒng)也沒有生理限制,大量證據(jù)表明,當(dāng)視覺皮層受到電極刺激時,失明的人可以看到東西:當(dāng)電脈沖進入負(fù)責(zé)圖像感知的初級視覺皮層區(qū)域時,人腦中就會出現(xiàn)閃光。他稱,如果連接一個電極發(fā)生一個閃光,幾個電極在不同地方發(fā)生閃光,電極一個接一個排成一條線,人的意識中就會出現(xiàn)一條白線,這是大腦的基本原理,這使得使用神經(jīng)植入物成為可能。如果視力正常的人通過眼睛而產(chǎn)生視覺圖像,那么在盲人中,大腦會重新安排其感覺以獲取新信息,這些信息通過電刺激直接進入視覺皮層區(qū)域。當(dāng)使用帶有神經(jīng)植入物的系統(tǒng)時,就可以每天開始更好地了解面前的物體。

  丹尼斯·庫列肖夫稱,要想利用這種植入物看到物體,需要一個10×10的像素區(qū)域,將攝像機“看到”的圖片壓縮到該區(qū)域大小,并將其以黑白形式在大腦中傳輸。這種情況下,盲人看不到細(xì)節(jié),只能看到物體的大輪廓。比如,看到自己面前有一個人在揮手,或者有人正在沿著柵欄行走,但這已是巨大的成功。

  丹尼斯·庫列肖夫表示,神經(jīng)植入物組件目前正在嚙齒動物中進行測試,然后會在猴子身上試驗。該技術(shù)是侵入性的,如果失誤會帶來風(fēng)險,因此所有組件,尤其是植入大腦的組件,都需要在動物身上進行測試并評估安全性和有效性,最后根據(jù)動物實驗的結(jié)果來確定何時在志愿者身上進行試驗。

  傳感器技術(shù)實驗室計劃在2023年為10名盲人志愿者安裝這種植入物,如果一切順利,2027年或開始廣泛使用。(記者董映璧)

(責(zé)編:崔元苑、楊迪)


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