仿生眼脑植入物得到测试，为失明患者重写人生

Second Sight公司的产品ArgusII（仿生眼或视网膜植入物）旨在为视网膜提供电刺激，以诱导盲人视觉感知。ArgusII 是目前美国唯一批准的视网膜植入物。

一名女子戴着Second Sight 公司的Argus II装置

世界上第一个商业人造视网膜的制造商Second Sight正在为脑植入物进行临床试验，旨在为更多的失明患者恢复视力。

Second Sight公司正在对放置在大脑表面的电极阵列进行测试，以了解能否将有限的视力传给部分失明或完全失明的人。几十年来科学家们一直在努力开发大脑植入物，期望可以让失明患者重见光明，但成效甚微。这次，如果Second Sight公司的设备起作用的话，它将帮助全球数以百万计的失明患者，包括那些失去了一只或者两只眼睛的人。

这款名为“猎户座”（Orion）的设备是该公司现有产品——Argus II 仿生眼的改良版，其中包括一副配备了摄像头和外部处理器的眼镜。美国食品和药物管理局已经有条件地授权了该公司进行一项小型研究，该研究会涉及5名患者，分别在两个地点进行——美国贝勒医学院和洛杉矶加利福尼亚大学。不过，Second Sight公司仍然需要对该设备进行进一步的测试，并在试验开始前回答一些特定问题。该公司希望10月份可以开始招收失明患者，并在年底前完成第一次植入手术。

2011年Argus II 首次获得了欧洲的批准，随后在2013年获得了美国食品和药物管理局的批准。在欧洲，超过两例视网膜修复术已经被批准，其中一例由法国公司Pixium Vision销售，还有一例是德国Retina Implant公司销售的。作为“仿生眼”，这些设备都是为了让患有遗传性色素性视网膜炎的病人恢复一些视力。当被称为“光感受器”的感光细胞在视网膜（覆盖在眼睛后面的组织膜）中分解时，该疾病会导致视力逐渐丧失。

据估计，全世界约有150万人患有色素性视网膜炎，其中包括美国约10万人。不过，世界卫生组织的数据显示，这只是全球3900万失明患者中很小的一部分。

但Second Sight董事会主席罗伯特·格林伯格（Robert Greenberg）则表示，该公司仅销售了约250台Argus II设备，这一数字比他预计的要低。该设备的成本约为15万美元，视力恢复最小。在美国，只有15个中心提供该项技术，在和国外的竞争中，Second Sight公司希望新的脑植入系统能够被更多人使用。

Argus II 通过安装在眼镜上的摄像头获取图像。那些图像会被发送给一个小的、病人使用的处理器上。该处理器使用特殊的软件将图像转换成一组指令，接着这些指令会被发送到视网膜附近的植入芯片中。然后，这些指令作为一系列的电脉冲被传送到一组电极上，同时也被植入了眼睛周围。

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患有色性视网膜炎的人能够从这个设备中获益。因为这种疾病只会破坏特殊的光感受器，而视网膜的剩余细胞依旧完好无损。这些视网膜细胞能够将视觉信息沿着视神经传递到大脑，在患者的视野中产生光的模式。

这款新设备——“猎户座”（Orion）借用了Argus II 约90%的技术，但不包括眼睛层面的技术。相反，他们将一组电极放置在视觉皮层的表面，这是大脑处理视觉信息的部分，并且在这里传送电脉冲告诉大脑去感知光的模式。

Second Sight公司产品猎户座”（Orion）设备的图像呈现

“在某些失明情况下，比如患者的视神经受损，你必须去下游寻找解决方法。而通过猎户座，我们基本上完全取代了眼睛和视神经，”Greenberg说。有了这种方法，“任何曾经拥有过视力，但不管什么原因又失去视力的人，通过猎户座技术都有可能得到帮助。”

Second Sight公司估计全球有约40万视网膜色素变性患者适用于目前的设备。其中，由于其他原因，如癌症、糖尿病视网膜病变、青光眼或外伤等导致的约600万失明患者都可以使用“猎户座”。

Greenberg希望这种方法能像Argus II 那样给失明患者带来等同的视觉恢复力，可能还会多一点。不过，即便如此，仿生眼的人视力还是很有限的。它们可以分辨光明和黑暗，也能识别物体的轮廓，但却看不到颜色。而且不同患者的体验也各有不同，有的人可以阅读小字体的文章，有的人却不行。

该装置的主要缺点是需要比Argus II 设备更多的侵入性手术。需要去除颅骨的一小部分以暴露放置电极阵列的大脑区域。由于电子脑植入物带有感染或癫痫等风险，因此首次临床试验规模会很小，Second Sight公司将在完全失明的患者身上测试植入物。

去年，Second Sight公司就尝试了这种方法，在一名30岁患者的脑中植入了一种现成的癫痫神经刺激装置，这种患者几乎已经失明8年了。结果显示，在没有明显不良副作用的情况下该患者能够看到光斑。

芝加哥伊利诺伊理工学院和澳大利亚莫纳什大学的研究人员，正在研究类似的能够连接大脑的人造视网膜。

美国国家眼科研究所中央视觉处理计划主任玛莎·弗兰德斯（Martha Flanders）表示，脑植入物将比视网膜植入物更难，因为大脑的视觉皮层比眼睛复杂得多。弗兰德斯说，在研究大脑如何处理图像以产生视觉，以及神经元如何从视觉皮层中提取信息方面，科学家们的探索仍处在早期阶段。

她说:“如果我们能弄清楚如何处理和过滤视觉信息来正确地刺激电极，我们最终就能改善人们能够感知到的图像类型。”她还表示Second Sight公司的测试是一个良好的开端，不过“不会像看到你的祖母”那样神奇。

由于大脑复杂多变，南加利福尼亚大学眼科和生物医学工程教授马克·胡马云（Mark Humayun）表示，Second Sight公司需要开发新的软件和算法来将摄像机的视觉信息转换成电子脉冲。他花了25年时间开发Agus II 设备。

Humayun还表示，为了让新设备得到监管机构的批准，Second Sight公司需要证明由它所做的改变而伴随的、更具侵入性的设备值得承担更多的安全风险。

作者：Emily Mullin

编译：梓色扬光

原文链接：https://www.technologyreview.com/s/608844/blind-patients-to-test-bionic-eye-brain-implants/

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