美国仿生眼系统示意图

新浪科技讯 北京时间4月28日消息，据美国生活科学网报道，美国科学家近日宣布，他们正在进行一项名为“仿生眼系统”的研究，旨在将摄像机制作的仿生眼直接植入人脑，以帮助盲人重见光明。

芝加哥大学的脑神经科学家尼古拉斯·哈索珀洛斯表示，研究团队计划绕过人脑的正常视觉通路，将仿生眼直接植入大脑，从而使盲人能够恢复视力。这种设计被称为“仿生眼睛系统”，目前已在猴子实验中证明其可行性。研究人员的目标是为盲人安装一对摄像机，类似于佩戴眼镜，通过将信号直接传输到大脑，使他们能够像正常人一样看见周围的世界。

多年来，美国研究人员一直在探索让盲人重见光明的方法。其中一种方法是对视网膜上的健康神经元进行电刺激，以模拟光线进入眼睛的效果，生成图像。另一种方法则是对大脑皮层中负责光信号处理的细胞进行电刺激。然而，这两种方法均存在缺陷，进展有限。视网膜是一层脆弱的薄膜，容易受损，而大脑皮层则极其复杂，难以通过人工刺激生成可读图像。哈索珀洛斯指出，视网膜的每个受刺激细胞对应图像上的一个点，而刺激大脑皮层时，可能无法准确生成对应的光点，导致难以形成清晰的图像。

哈佛大学医学院的脑神经科学家约翰·皮扎里斯和克雷·雷德对大脑深处的丘脑进行了研究。丘脑负责大脑皮层与身体其他部位之间的数据传输，研究者们关注的是丘脑中的外侧膝状体核，该区域专门进行视觉信号的中继传输。研究团队观察了猕猴在看到图像后，电脑屏幕上对应的光点，并对丘脑进行电刺激后生成的光点。结果表明，刺激丘脑能够产生一般视觉图像。研究的具体情况将于本周在美国国家科学院的学术网站上发表。

研究人员指出，刺激丘脑比刺激视网膜更为简单，且丘脑相较于视网膜更为坚固。此外，丘脑刺激产生的图像比大脑皮层刺激的图像更为真实。这使得通过丘脑刺激生成图像的方案更具可行性。哈索珀洛斯表示，“他们的方法结合了前两种方法的优点，摒弃了它们的不足。”皮扎里斯在接受采访时提到，丘脑的外侧膝状体核在外科上难以接触，但植入电极的技术已逐渐成熟，现已用于帕金森症等疾病的治疗，且正在积极探索用于抑郁症、强迫症等精神疾病的治疗。尽管脑外科手术存在一定风险，但脑神经医生们正在不断克服障碍，将手术风险控制在可接受范围内。

在应用这一新技术时，微型芯片将被植入盲人的视网膜后方，患者将佩戴装有小型视频摄像机的护目镜。光线通过摄像机进入，并传输到一个皮夹大的无线计算机进行处理，随后计算机将信息传送到护目镜上的红外线发光二极管屏幕。护目镜将红外线图像反射到视网膜芯片，刺激芯片上的光电二极管，模仿视网膜细胞，将光线转化为电信号，再由视网膜细胞以神经脉冲形式传递给大脑。护目镜是透明的，如果佩戴者仍有一定视力，他们可以与新信息相匹配，该发明可覆盖佩戴者10度的视野。

目前，整个实验仍处于初始阶段，研究人员仅使用了两个电极，每个电极大小为25微米，相当于头发宽度的三分之一。研究团队利用这两个电极生成猕猴可以感知的两个光点。皮扎里斯表示，他们的目标是使用更多电极以产生更复杂的图像。外侧膝状体核是一个相对较小的结构，可能无法承受过多电极插入，但随着电极技术的发展，可能会出现更好的电极以应对这一挑战。