有哪些白癜风医院 http://www.bdfyy999.com/m/“什么是真实?你如何定义真实?如果你是说你的感觉、你闻到和尝到的味道和看到的东西,那么真实只是你的大脑所理解的电子信号。”——《黑客帝国》
虽然这只是科幻电影《黑客帝国》中的台词,但是细想一下,眼见就一定为实吗?看看下面的图片,感受一下眼睛是怎样欺骗大脑的。
A=B?
人类之所以能够看到、听到、摸到周围的世界,是因为我们的眼睛、耳朵、皮肤会将环境刺激信号传输到大脑皮层,并在皮层相应区域产生神经元活动。正是这些神经元的活动,才形成了我们对外部环境的真实感知体验。但是,偶尔大脑皮层也会错误地形成一些真实世界并不存在的感知体验,比如幻听、幻视。
静态图?动态图?
而对于绝大多数的盲人来说,失明主要是由于眼睛或者视神经受损,而大脑与常人无异。因此,数十年来,科学家一直想开发一种设备,能绕过受损的眼睛和视神经,直接将视觉信息传递给大脑,从而使盲人恢复视力。
这种设备被称为视皮层视觉假体(visualcorticalprosthetic)又名“仿生眼”,是一种将图像信息进行人工处理与编码,通过对视觉神经系统进行刺激,使盲人恢复部分视力的人造器官。
最近,《细胞》杂志发表了一项黑科技成果,美国贝勒医学院DanielYoshor教授带领的研究团队,通过动态电流电极刺激大脑皮层,成功在受试者脑海中呈现指定的图像。
为了更好的帮助盲人认识世界,DanielYoshor教授开始着手动态激活电极的研发。而其中的技术原理也很有趣。小时候,大家都应该玩过一个简单版“你画我猜”的小游戏,一个小伙伴用手在另一个小伙伴的手上或者其他部位写下一个字,然后让他猜这个字是什么。显然,如果我们直接拿一个汉字或字母往手上按压,另一个小伙伴肯定很难猜出正确答案,这也是此前视皮层视觉假体的局限,无法生成连贯的刺激,让患者产生对字母或图片形成连贯的感知。
为了验证这一装置是否可行,研究人员在四个视力受损但没有完全失明,以及2个完全失明患者的大脑视觉皮层内植入这种电极,然后依次激活不同的电极,绘制字母“Z”的轮廓,结果这6名受试者都“看到”了字母“Z”的存在。
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该视频展示了一位盲人受试者,根据对视觉皮层的动态刺激,绘制出脑海中呈现的字母图像
让盲人重见光明,除了内部刺激外,外部装置的创新也提供了一个新的思路。
在电影《哈利波特》里,凤凰社的资深傲罗「疯眼汉」穆迪拥有一只可看透一切的魔眼,无论是隐形斗篷、墙壁还是房门都能一眼看穿。
而如今,一款能媲美人眼的新版仿生眼问世了。近日,Nature发布了一项由香港科技大学和UC伯克利的联合研究成果——采用仿生半球形视网膜结构的电子仿生眼EC-EYE。这款仿生眼直径约为2cm,与人眼大小相当,这也是世界上首个3D人工眼球。
这种半球型人工视网膜是该领域内的一项巨大突破,Nature评价这项研究成果「突破了以往模仿相机或昆虫复眼的类似研究,在医学和其他领域真正实现了可行性」。
EC-EYE外观示意图
EC-EYE不仅能使盲人恢复视力,对比人眼来说,它的反应速度和分辨率也更胜一筹,甚至还附带「夜视」功能。
而它的技术核心在于采用了甲脒碘化铅杂化的钙钛矿——一种高密度的纳米感光材料阵列来代替人眼中的视网膜。
“看诸如《星际迷航》、《机器人》等科幻电影时,我曾想过要制作出一种‘超人眼’,用于人形机器人和有视觉障碍的人。那时候,我的学生们认为这是教授的又一个疯狂主意。”如今,港科大教授范志勇显然离自己的梦更近了一步。
目前这项研究已取得初步成果,如果未来顺利的话,有望在10年内将这款仿生眼大规模应用在人体和机器人身上。
写在最后
仿生眼技术让盲人重获光明,“假如给我三天光明”的渴望不再是梦想。你有哪些推荐的产品,或是待满足的需求,欢迎留言与我们交流。
参考资料:Nature、Cell、科技日报、材料科学网、新浪看点及网络公开资料