苦丁山
23-01-17 08:50

电眼新招数

这个电眼说的不是梁朝伟,是学术意义上的电眼。

我的第二套医学史丛书《人类与病》(嗯……最新情报,应该年后可以上架。我头盔戴好了,你们撒开了砸吧……),其中一本说的是脑神经。书中介绍了一种技术,可以让失明的人重新看到。这个技术用摄像头代替人眼来感受景物,再把信号传送到一块邮票大小的电子刺激板上。不过,这个板不是放到眼睛里,而是放到舌头上,让舌头感觉板上不同部位的电刺激。舌头感受到的是触觉信号,但经过短期训练,病人能把这种信号转换成视觉信号。

这一册是2020年10月完稿的,没想到科学发展神速,今天看到消息,电眼技术又有发展。澳大利亚莫纳什大学研发出来的一种新电眼,前端的感受元件还是摄像头,但后端的信号输入不再用舌面电子板,而是直接跟人脑联机了。

当然,即使是摄像头也有长足进步。我书里介绍的那个技术,摄像头有棒球这么大,戴在头上看起来就像矿工的照明灯。莫纳什的摄像头跟手机用的那种差不多,可以藏在一副眼镜中央的梁桥上(图一,上)。摄像头把视像转换成电子信号,传输到贴在脑后的一个无线发射器上(图一,中)。

佩戴起来的样子如图二。

第三步是高难度部分,就是那个接收器(图三)。这是个比指甲盖还小一点的芯片。这芯片是个中继站。它首先接受来自脑后那个发射器的电信号,然后通过43根比头发还细的生物导线,把电信号直接传入大脑视觉中枢的神经束里。

因为是直接连入视觉神经束,这个技术就有一个独特优势:它可以绕过绝大多数导致失明的环节。失明原因很多,晶体混浊(白内障),视网膜病变,视神经病变等等都可以破坏视觉。但这个技术用摄像头拾取视像,就绕过了晶状体和视网膜。用无线技术传输信号,就绕过了视神经。只要大脑视觉中枢本身没有破坏,就可以借助这个技术来恢复视觉。

当然,这个技术还处于研发阶段,目前只能产生172个像素点,所以“成像”很粗糙。图四是效果演示视频。一个实验人员站到电眼前方,右上角黑框里的那些绿莹莹的像素点,就是这个电眼“看”到的图像。

没错,很粗糙。但我对这个技术的前景很有信心。要知道,当年第一代电脑游戏,只有一个点,两条线。两条线立在显示器的左侧和右侧,可以上下移动。那个点在显示器里左右反弹。玩家把那两条线当乒乓球拍,尽力接住那个点。对,这就是第一代电脑乒乓球游戏。简单得如同氢原子,但不到半个世纪,现在电脑游戏画面已经到了乱真的地步。比如《使命召唤:现代战争2》里的阿姆斯特丹场景,玩家会以为那是纪录片实拍。

何况,对于失明的人来说,即便只是这么粗糙的视像,已经能帮助解决很多实际问题:前方的道路有没有转弯,对面是不是有汽车或是墙壁,窗帘有没有拉上。经过训练,还能识别更细小的物体,比如茶杯或是浴巾的位置。

更重要的是,这个技术如果成功,会是一个奠基性质的突破,就像当年巴斯德找到办法,可以人工制作霍乱疫苗。一旦找到这个技术,大家就可以制作其他各种疫苗。

电眼技术也是这样。如果直接联网人脑的技术获得成功,它的应用范围就不仅仅是视觉复明。各种跟神经有关的功能,包括瘫痪,慢性疼痛,甚至情绪障碍,都有可能借助类似技术来改善甚至治愈。

莫纳什团队的这项研究已经持续十年,在羊身上完成了动物实验,效果和安全性都已经得到验证。目前团队正寻找资金进行人体试验。

发布于 加拿大