荷蘭科學家研大腦植入人工電極 刺激視覺皮層助盲人復明

蘋果日報 2020/12/05 00:48

失明電極植入

人類讓失明人士恢復視力的研究邁進一步。荷蘭神經科學研究所成功向猴子腦部植入人工電極裝置,讓牠們藉此感知面前物品的形狀,較以往只能分辨光暗的裝置明顯進步。科學家期望未來把技術應用至人腦,最快2023年可在人類身上進行臨床測試。
周五刊登在《科學》期刊的研究顯示,科學家在兩頭本身視力正常的猴子身上進行實驗,把裝有1,024組電極的裝置,植入牠們的腦部視覺皮層,讓電流得以進出大腦,製造出「光幻視」現象,令腦部可感應光點,這些光點類似電腦屏幕的像素。科學家此後讓猴子接受不同測試,顯示牠們可借助人工裝置的「光幻視」點辨認出物品的形狀,亦對線、點和字母有認知。
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接受實驗的猴子透過植入腦部的人工裝置,分辨出眼前字母的輪廓(右上圓圖)。(互聯網)
領導研究的荷蘭神經科學研究所所長魯爾夫塞瑪(Pieter Roelfsema)表示,視覺皮層是腦部對於空間的「視像地圖」,後天失明的人之所以失明,主要是由於眼部停止運作,使視覺皮層失去訊號來源,但腦部的視覺區域仍然存在,只是閒置。因此只要設法「繞過」眼睛的原有功能,並把影像直接「植入」視覺皮層,便可讓人恢復視力。
魯爾夫塞瑪指,科學家在這次研究中,植入的電極數量是歷來最多,意味可產生更高解像度的影像,他以高速公路的電子顯示牌作比喻,解釋稱「假如刺激一組大腦電極,便會有一個光點,刺激多組大腦電極則可形成多個光點,再重組成有意義的影像」。
儘管今次研究的得出的影像仍然只是黑白,且較肉眼真正看到的景物模糊,但已較過往相似裝置中,只可讓人類感受眼前景物的光暗有進步。魯爾夫塞瑪預計,將來失明人士獲移植人工電極後,可使用設有相機鏡頭的專用眼鏡,把拍攝到的畫面傳送至人工電極,再由電極刺激相應細胞,讓失明人士感知到眼前影像,「這樣人們便可看到路上的車輛和其他行人」。不過,由於天生失明人士的視覺皮層已有其他功能,故這個方式只能夠恢復後天失明人士的視力。
人類在過去數十年,一直研究以電子方式激發大腦,從而讓人看見光線。沒有參與今次研究的英國倫敦大學學院(UCL)神經科學教授姆爾希奇—弗勒格爾(Tom Mrsic-Flogel)稱,以人工方式模擬大腦神經活動,是神經科學的終極目標,荷蘭科學家的研究顯示,非人類的靈長類動物對模擬視覺皮層有反應,形容有關研究對神經活動與人類感知之間的關係,提供更多證據,並有望改良日後的腦部植入物,用來增強已受損的腦部功能。
美國有線新聞網絡/法新社
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