供參考:仿生眼能像人眼一樣看得清楚嗎? 供參考:仿生眼能像人眼一樣看得清楚嗎?

供參考:仿生眼能像人眼一樣看得清楚嗎?

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先前失明的患者如果接受近期獲得美國食品藥物管理局 (FDA) 批准的 Argus II 仿生眼系統,將恢復一定程度的功能性視力。這項由 Second Sight 公司研發和銷售的視網膜植入技術,可以改善因視網膜色素變性(一種導致視網膜細胞死亡的疾病)而喪失功能性視力的患者的生活品質。但該植入物並不能使患者立即恢復到 20/20 的視力。

就像人工耳蝸無法準確傳遞音樂中複雜的頻率混合一樣,透過 Argus II 實現的仿生視覺效果更接近顆粒感很強的黑白電影,而不是高清電影。

這套多部件系統始於安裝在眼鏡中的數位相機。相機拍攝的影像經由微型計算機轉換成數據,並透過無線發射器發送到眼球側面的晶片。晶片隨後活化植入視網膜後方的纖細電極陣列,刺激視網膜細胞將視覺訊息傳遞至大腦。

仿生視覺的效果更接近顆粒感很強的黑白電影,而非高清電影。雖然這種假體聽起來很複雜,但它與天然人眼的精細程度相比還是相形見絀。卡內基美隆大學的科學家肖恩凱利目前正在研發他自己的視網膜植入系統,該系統採用了與Argus II相同的基本技術。他解釋說,以目前的技術水平,電極陣列的精細度還不足以產生與功能完好的人類視網膜相同的細節和清晰度。

「這肯定和正常視力完全不一樣,」凱利在描述植入人工晶體後的預期效果時說。 “很難分辨顏色,也很難達到我們視野中心的那種視覺解析度。”

眼睛的視網膜細胞,通常被稱為視桿細胞和視錐細胞,分為六種類型的感受器,分別檢測明暗、紅綠、藍黃之間的對比。來自視網膜細胞的電訊號會經由視神經傳遞到大腦,從而形成眼睛所看到物體的完整影像。

Second Sight公司的Argus II植入式人工視網膜並非試圖模擬所有六種視網膜受體的功能,而是專注於刺激視網膜細胞,使其能夠感知明暗對比。對於使用人工視網膜的盲人患者而言,能夠感知到孔洞或近處牆壁的相對明暗程度,遠比知道牆壁是紅色還是藍色更重要,因為這關係到他們能否獨立行走。

Second Sight公司負責業務拓展的副總裁布萊恩梅奇表示,在臨床試驗中,該公司所有30名患者在接受視網膜植入後視力均有不同程度的改善。 「基本上,他們能看到黑白畫面和灰階,平均能獲取50到60像素的信息,」梅奇說。

就視力而言,恢復最好的患者從完全失明恢復到20/1260。這意味著,為了獲得健康人眼在1260英尺(約380公尺)外所能分辨的資訊量,這位患者需要站在20英尺(約6公尺)遠的地方。

梅奇承認,這種視力水平是有限的。 「考慮到正常視力是20/20,這仍然相當差,但對於一個原本完全失明的人來說,這已經很了不起了,」他說。但他解釋說,隨著研究和測試的繼續,僅透過改進外部技術,就有很大的空間來提高系統的性能。透過改進視訊處理器和無線發射器,甚至有可能實現色覺。 「我不想把事情說得太容易,」梅奇說。 “在實現色覺之前,我們還有很多工作要做,但好消息是,他們不需要為此植入新的人工眼。”

Second Sight公司目前正在研發更先進的視網膜植入物,但具體時間表尚不清楚。 Mech表示,下一代植入物距離真正問世可能還需要五到七年甚至更長。

本文由西北大學梅迪爾新聞學院合作完成。更多相關信息,請點擊此處。