绕过眼睛植入幻觉,科学家成功在盲人脑海中呈现指定图像!

作者: 学术君

来源: 《细胞》杂志

发布日期: 2020-05-15

科学家通过脑机接口技术,成功在盲人脑海中呈现指定图像,开发视皮层视觉假体,帮助盲人恢复部分视力。

对于全球5000多万盲人来说,重见光明是一个遥不可及的梦想。随着脑科学研究的深入,以及脑机接口技术的发展,科学家们开始尝试开发能够让盲人看见东西的高科技设备:视皮层视觉假体。5月14日,国际顶级期刊《细胞》杂志发表了一项黑科技成果,来自美国贝勒医学院Daniel Yoshor教授带领的研究团队,通过动态电流电极刺激大脑皮层,成功在受试者脑海中呈现指定的图像。

我们知道,人类之所以能够看到、听到、摸到周围的世界,是因为我们的眼睛、耳朵、皮肤会将环境刺激信号传输到大脑皮层,并在皮层相应区域产生神经元活动。对于绝大多数盲人来说,失明主要是由于眼睛或者视神经受损,而大脑与常人无异。因此,数十年来,科学家一直想开发一种设备,直接绕过受损的眼睛和视神经,直接将视觉信息传递给大脑,从而使盲人恢复视力。

这种设备被称为视皮层视觉假体,是一种将图像信息进行人工处理与编码,通过插入的微电极阵列对视觉神经系统进行刺激,使盲人恢复部分视力的人造器官。

为了让视皮层视觉假体能够更好的帮助盲人认识世界,Daniel Yoshor教授开始着手动态激活电极的研发。通过动态电极刺激大脑皮层绘制字母或图像的轮廓,从而让患者能够更清楚地识别研究人员想要传达的信息。

为了验证这一改良后装置是否可行,研究人员在四个视力受损但没有完全失明,以及2个完全失明患者的大脑视觉皮层内植入这种电极,然后依次激活不同的电极,绘制字母“Z”的轮廓,结果这6名受试者都“看到”了字母“Z”的存在。

不过,这个技术目前还不完美,因为人类大脑视觉皮层中包含了数十亿个神经元,而在这次研究中,研究人员仅刺激了其中的一小部分,仅仅实现了字母信息的传递,实用性并不够。

对此,本文的第一作者Michael S. Beauchamp表示,此次研究仅仅证明了通过视皮层视觉假体的确可以让盲人重新获得“视力”,下一步,研究团队将和神经工程师合作,开发具有数千个电极的电极整列,改进刺激算法,从而能够精准地刺激大脑视觉皮层的每一个神经,帮助盲人“看到”更复杂的信息,实现他们看清世界的梦想。

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