16年前，因中毒性視神經病變破壞了視神經，西班牙巴倫西亞的高中生物老師貝爾納德塔·戈麥斯失明瞭。2018年，57歲的戈麥斯做出了一個勇敢的決定——成為首位在大腦視覺區域植入微型電極的志願者。
而現在，這個大腦裡的植入物和一副特製眼鏡讓戈麥斯“重見了光明”。她不僅能夠辨認出各種圖形、字母，甚至還能玩幾局簡化版的電腦遊戲“吃豆人”。
據外媒10月30日報道，這一突破性的成果表明，人類技術已向前邁出了重要的一步，微電極植入物在幫助盲人恢復功能性視力方面有著巨大潛力。
佩戴著裝備的貝爾納德塔·戈麥斯
在腦部植入“視覺假體”
在眼睛上裝上“人造視網膜”
據外媒報道，這一實驗由美國猶他大學和西班米格爾·埃爾南德斯·德埃爾切大學（UMH）的科學家聯合進行。植入戈麥斯腦部的是一個擁有96根電極的“視覺假體”，尺寸小於一個硬幣，僅有約4mm×4mm。這一植入物可以直接刺激大腦中負責接收和處理來自視網膜視覺資訊的視覺皮層。此外，研究團隊還創造了一個“人造視網膜”，即一個安裝在眼睛上的攝像機，為植入物提供視覺訊號。
正因如此，不同於正在探索中的視網膜植入裝置，即人工利用光刺激離開視網膜的神經的方法，這一被稱為“Moran| Cortiis Prosthesis”的特殊裝置，完全繞過了眼睛和受損的視神經，直接到達視覺感知的源頭。
接受植入手術後，戈麥斯在接下來的6個月裡，每天都在實驗室接受長達4小時的測試和訓練。前兩個月的大部分時間，都花在了讓她區分偶爾仍能在腦海中看到的自發光點和直接刺激假體而產生的光點。當她成功做到這一點後，研究人員便開始進行實際的視覺挑戰。
戈麥斯表示，當假體中的電極受到刺激時，自己“看到”了一束光。這種作用之下產生的“光幻覺”，可以根據刺激的強度，使光點變亮或變暗，變為白色或更暗的顏色。當同時刺激兩個以上的電極時，戈麥斯更容易感知光斑，一些刺激模式看起來像密集分佈的點，而另一些則更像水平線。
通常而言，垂直線對研究人員來說是最難誘導的結果，但在訓練結束時，戈麥斯能夠以100%的準確率區分水平和垂直模式。“此外，當我們增加刺激電極之間的距離時，感知的形狀更長。”研究論文中寫道。
當多達16個電極同時受到不同模式的刺激時，戈麥斯可識別出“I、L、C、V、O”等字母
鑑於結果十分可觀，實驗的最後一個月被用來研究戈麥斯是否可以用她的假體“看到”字母。當多達16個電極同時受到不同模式的刺激時，戈麥斯可以成功識別出“I、L、C、V、O”等字母，甚至可以區分出大寫的“O”和小寫的“o”。儘管仍無法識別更多的字母，但這一研究結果表明，用大腦中的電極刺激神經元的方式可以建立二維影象。
實驗的最後一部分，是讓戈麥斯戴上嵌有微型攝像機的特殊眼鏡。這臺攝像機可以掃描她面前的物體，然後透過假體刺激她大腦中不同的電極組合，從而產生簡單的視覺影象。透過這副眼鏡，戈麥斯成功分辨出了紙板上黑白相間的邊框。她甚至可以在電腦螢幕的左半部分或右半部分找到白色方塊的位置。
不過，當戈麥斯脫離了這套系統後，她再次回到了失明狀態。
恢復盲人功能性視力潛力巨大
還需要更多患者做更長時間測試
“我們的研究結果證明了透過人類視覺皮層的大量電極進行慢性皮質內微刺激的安全性和有效性，顯示了其在恢復盲人功能性視力方面的高潛力。”研究團隊在相關研究論文中總結道。
報道指出，這項實驗的結果無疑令人鼓舞。在戈麥斯的案例中，沒有證據表明該裝置會引發神經死亡、癲癇發作或其他負面副作用，這意味著，微刺激可以安全地用於恢復功能性視覺，即使是視網膜或視神經遭受了不可逆損傷的人。
由於視神經被破壞，全球大約有1.48億人失去了視力。青光眼或視神經萎縮是導致失明的主要原因之一，對他們而言，繞過眼睛直接將視覺資訊傳送到大腦是恢復視力的最好選擇之一。
猶他大學的生物工程師理查德·諾曼表示：“這項研究的目標之一是讓盲人有更多的活動能力。讓他們很輕鬆地識別出一個人、一個出入門或一輛汽車，以提高他們的獨立性和安全性。這就是我們努力的方向。”
此前，也有其他研究將同樣的微電極陣列植入大腦的其他區域，以幫助控制假肢，如幫助癱瘓病人控制四肢肌肉等等。但這是該技術首次用於盲人身上，目前僅有戈麥斯一名受試者，仍處於早期嘗試階段。因此，在這項技術運用於臨床之前，還需要在更多的患者身上進行更長時間的測試。
研究人員表示，過去的研究表明，需要700根電極才能幫助盲人恢復活動能力。他們希望在接下來的研究中增加電極的數量，在植入物的大小和視覺強度之間找到正確的平衡。
目前，研發團隊正在招募新的志願者進行進一步實驗。研究人員表示，儘管目前似乎只能恢復最基本的視覺形式，但也許有一天，基於戈麥斯的努力，未來的病人可以用這個假體識別出整個字母表。他們透露，已有4名病人正排隊等待試用該裝置。
紅星新聞記者 徐緩
編輯 潘莉
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