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视觉皮层动态电刺激或帮盲人恢复视觉

时间:2020-05-18 10:08:44 来源:澳门正规赌博十大网站

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科学家在视觉皮层上“画出”形状,帮助盲人恢复视觉。图片来源:贝勒医学院


  美国贝勒医学院研究人员近期开发出一种方法,使用植入电极,按动态顺序在人脑视觉皮层表面施加刺激,借此“画出”受试者能够看到的图形。相关研究5月14日刊登于《细胞》。


  “当我们通过电极刺激直接在失明者的大脑上动态地‘画’字母时,他们能‘看到’相应的字母形状,也能正确认出不同的字母。根据描述,他们眼前出现发光的点或线条,形成了字母,就像飞机在天上画出的文字。”该研究通讯作者Daniel Yoshor称。


  此前科学家也进行过类似的刺激视觉皮层的试验,但都不成功,因为当时的方法是将每一个电极当作一个像素,同时刺激多个电极,以此组合出视觉图像。在这种试验中,受试者往往可以看到光点,却很难辨别出物体或形状。而新研究用轨迹描绘出轮廓,灵感来自人们在别人手掌上画字母的游戏。


  为了检验这种方法是否有效,研究人员招募了4位视力正常者和两位失明者参与测试。视力正常者的大脑中植入电极,用于监测癫痫;而失明者参与一项视觉皮层模拟设备的试验,试验时大脑也植入了电极。科学家按顺序刺激受试者脑中的多个电极,使其产生对形状的感知,结果表明受试者能够正确辨识出相应字母。


  研究人员指出,这种方法的成功意味着如果失明者愿意接受植入式设备,就可以借助这种直接向大脑输入视觉信息的技术重新获得感知和识别视觉形状的能力。不过研究者也承认,这项技术要真正投入临床应用还有一些难点亟待克服。下一步,研究人员计划与神经工程学家合作,开发更大型的电极阵列,争取达到数千个电极的规模,这样便可以实现更精准的刺激;除了改进硬件,他们还需要升级实施刺激的相关算法,从而帮助失明者获取有效的视觉信息。(晋楠)


  相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.033


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