外媒:科學家研發新裝置可越過眼睛讓大腦感知影象

參考訊息網12月6日報道

據法新社華盛頓12月3日報道,科學家距恢復盲人視力這一目標又近了一步。他們研發出一種植入裝置,可以繞過猴子的眼睛,讓它們的大腦感知到人工誘導的圖案。該技術由荷蘭神經學研究所的一個團隊研發,美國《科學》週刊週四介紹了這項技術。

該技術基於幾十年前首次提出的一種想法:透過對腦部施加電刺激,讓大腦“看到”被稱為光幻視的光點,這些光點類似於電腦螢幕上的畫素。不過由於技術上的制約,這一想法的潛力從未得到充分開發。

由荷蘭神經學研究所所長彼得·魯爾夫塞馬帶領的一個研究團隊研發出由1024個電極構成的植入裝置,他們將其接入兩隻猴子的視覺皮層,結果生成影象的清晰度比以前高得多。

視覺皮層位於大腦後部,它的許多特徵是人類和其他靈長目動物共有的。

魯爾夫塞馬說:“我們在視覺皮層植入的電極數量以及我們生成的能產生高畫質晰度人工影象的人工畫素數量都空前地多。”

如此一來,這兩隻猴子就能分辨出字母表上的字母等形狀、線條和移動的點。此前它們曾接受過訓練,在看到這些圖案時會將眼睛轉向特定方向,以獲得獎賞。

這些黑白圖形與真實畫面相比仍顯得粗糙,但新裝置與以前的植入裝置相比實現了重大飛躍,以前的裝置只能讓人類使用者分辨有明暗之分的模糊區域。

魯爾夫塞馬稱,其團隊現在完成了“原理驗證”,這為全世界4000萬盲人用上神經假體裝置奠定了基礎。

這種裝置可能由使用者佩戴的攝像頭或眼鏡構成,利用人工智慧將看到的景象轉換成可傳送至使用者大腦的圖案。

類似的技術曾出現在科幻作品中,比如電視劇《星際迷航:下一代》中喬迪·拉福吉所佩戴的眼鏡。

美國賓夕法尼亞大學的邁克爾·比徹姆和丹尼爾·約肖爾在一篇書面評論中稱讚這一突破是技術上的傑作。

荷蘭神經學研究所的這個研究團隊能取得突破得益於小型化技術的進步。他們還設計了一個系統,可以確保輸入的電流大到足以產生醒目的點,但又不會太大,以至於讓畫素變得過大。他們將一些電極置於視覺皮層中更高階的區域,監測有多少訊號透過,然後對輸入電流進行調整。

魯爾夫塞馬說,其團隊希望在3年左右的時間裡研發出供人類使用的類似裝置。

不過研究團隊使用的電極要用到矽針。矽針工作約一年後,身體組織會在針頭周圍積聚,矽針就不再起作用了。

他說:“因此,我們想造出更能為人體接受的新型電極。”

最終,無線裝置將是最好的解決方案,因為這意味著使用者無需在顱骨後部佩戴植入裝置,這類裝置需科學家進行操作,使用者面臨感染風險。

幸運的是,目前與大腦連線的無線裝置發展迅猛。

這類假體只適用於原本視力正常、後來因生病或受傷而失明的人。

先天失明的人的視覺皮層被用於發揮其他功能。但對於眼睛停止工作的人而言,腦部相關區域處於賦閒狀態,一直等待著永不到來的輸入訊號。

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