瞎子也能看到光幻视新大脑植入技能或助其康复视力

您当前的位置:环亚科技网新闻正文
放大字体  缩小字体 2020-05-20 14:38:41 来源:网易智能 作者:责任编辑NO。许安怡0216

网易智能讯 5月20日音讯,《细胞》杂志5月14日宣布了一项新研讨,科学家们经过电流影响人们大脑,成功诱使他们的大脑看到并不存...

网易智能讯 5月20日音讯,《细胞》杂志5月14日宣布了一项新研讨,科学家们经过电流影响人们大脑,成功诱使他们的大脑看到并不存在的字母。

这项试验在视力正常的人和成年后失掉视力的瞎子身上都获得了成功。尽管这项技能仍处于前期阶段,但大脑植入物未来或许会被用来影响大脑,并在某些特定的程度上康复人们的视力。这种植入物被称为视觉修正植入物,它被放置在视觉皮层上,然后以一种特定的方法影响大脑,测验者就能够“看到”特定的形状。

研讨报告的作者,贝勒医学院的神经科学家迈克尔·比彻姆和神经外科医生丹尼尔·约肖尔表明,这种设备的前期版别能够让测验者感遭到不同的形状。耳蜗便是经过电极影响内耳神经,协助佩带者增强听力,升级版的植入物作业原理与之相似。

眼冒金星?光幻视

电流影响使大脑发生了“光幻视”,也便是人们在没有一点光线进入眼睛的情况下感知到了微小光点。这与光线从物体反射进入你的眼睛不同,光幻视就像视觉体系的一种“古怪”,让你看到实际上并不存在的光点。例如,当你在漆黑的房间里揉眼时,你或许会看到光幻视。

马萨诸塞州总医院视觉修正试验室的负责人、哈佛大学神经外科学助理教授约翰·佩扎里斯指出,揉眼时呈现的光点被称为“机械性光幻视”,最早是由古希腊哲学家和生理学家阿尔克迈翁提出的。1755年,法国内科医生查尔斯·勒·鲁瓦发现用电流影响大脑也能够发生光幻视,瞎子也不破例。

研讨人员将电极植入视觉皮层,意图是让测验者的大脑发生光幻视并使其组成衔接的形状。科学家们假定,假如他们影响大脑皮层的多个点,多个光幻视就会呈现,并“主动结合”成可理解的形状,这有点相似于电脑屏幕上的像素。

比彻姆和约肖尔说:“大脑远比电脑显示器杂乱,并且因为咱们还不彻底了解的原因,实际上很难从光幻视的组合中发生可辨认的形状。”尽管在研讨中也遇到妨碍,但他们找到了一种战胜妨碍的办法。

如安在大脑中“绘画”

研讨小组在5名测验者的视觉皮质上放置了一组电极,其间3人视力正常,2人失明。电极坐落大脑的V1区域,也便是视网膜的信息进行前期处理的区域。视力正常的参与者为了医治癫痫现已经过手术植入了电极,瞎子参与者也在另一项视觉修正的研讨中植入了电极。

V1区域相似于地图,它的不同区域对应于咱们视界的不同区域。研讨人员发现,假如他们一次激活一个电极,参与者能够在预期的区域看到一个光点。可是假如多个电极一起衔接,单个的光点仍然会呈现,但不会构成衔接的形状。

两位研讨人员表明,大脑是专门用来检测咱们周围环境改变的,他们都认为,大脑应该会盯梢光幻视连续呈现的方法。

因而,两位研讨人员尝试了一种不同的战略。他们在两个电极之间制作光幻视,并将电极之间的点衔接起来。使用这种办法,研讨人员在V1外表成功制作了W、S、Z等字母形状。当然,这些形状有必要是上下颠倒的,视觉信息也是如此传递到视觉皮层的。成果,参与者们成功“看到”大脑追寻的形状,并在触摸屏上准确地重现它们。

未来可期的新技能

荷兰神经科学研讨所所长彼得·罗弗西马在宣布于《细胞》杂志上的文章中写道:“在这项研讨能够应用于有用的视觉假肢之前,咱们还有许多应战需求战胜。”

研讨人员称,未来的视觉假体或许会包括不计其数个电极,而这项研讨只使用了几十个。此外,这些电极或许会穿透视觉皮层,这样电极顶级就更挨近皮层外表以下几百微米的神经元。

佩扎里斯说,与大脑皮层外表的电极比较,穿透皮层的电极能发生更弱的电场,并发生更准确的光幻视。他指出,尽管外表电极能够使用强壮的电场抵达安排内的脑细胞,但有时会导致相邻或堆叠的细胞一起遭到影响。

罗弗西马表明,为了使视觉假体起效果,需求创造一种新电极,并在很长一段时刻内与脑安排兼容。现在的大脑植入物会给大脑形成损害,并且效果时刻不行长。

但是,关于一些患者来说什么方法最好取决于在他们大脑深处植入电极的危险。此外,致盲的原因有许多种,因而一些患者或许需求深度植入电极,另一些患者或许需求外表电极,还有一些患者或许需求直接植入视网膜。

研讨人员称,最重要的是让视觉假体能够协助瞎子改进生活品质。这在某种程度上预示着,除了优化物理电极及其操作方法外,科学家还有必要开发牢靠的软件,协助用户过滤和处理视觉信息,只要这样整个体系才干真实帮到他们。

佩扎里斯在谈到视觉修正技能时说:“从根本上说,咱们一定要紧记的一件事是,失明并不会危及生命,因而需求用满足的优点来抵消其间的危险。”(编译/过客)