Credit:米格尔·埃尔南德斯·德埃尔切大学
一种基于皮质内微电极的新型大脑植入物可以让盲人看到形状和字母
西班牙米格尔·埃尔南德斯大学(UMH)的新研究表明，将这种微型装置植入人脑是安全的，大脑皮层的直接刺激产生的视觉感知比迄今为止获得的分辨率高得多
由细胞生物学教授爱德华多·费尔南德斯·约维尔领导的UMH生物医学工程小组已经在《临床研究杂志》上发表了实验结果
2020年12月，同一组研究人员通过刺激灵长类动物的视觉皮层进行了类似的实验
在这种情况下，使用了一个有1000多个电极的植入物，让动物看到形状、运动和字母
然而，这些动物并没有失明
“这项研究更进一步
我们已经在一个完全失明超过16年的人的大脑中植入了(微电极)，”Jover说，他也是生物工程、生物材料和纳米医学生物医学研究网络中心的成员
这名志愿者是一名57岁的女性，她已经能够识别字母，甚至一些物体的轮廓
这是第一次在盲人身上进行这种类型的大脑移植，爱德华多·费尔南德斯教授解释说，这些结果对于视觉神经假体的开发是令人鼓舞的，这种假体可以帮助盲人或视力低下或残余的人提高他们的行动能力，甚至以更雄心勃勃的方式感知周围环境并确定自己的方向
然而，这位UMH研究人员补充说，尽管这项研究和其他研究的结果很有希望，但仍有许多问题需要解决，这就是为什么必须逐步采取措施，不能产生虚假的预期
目前，这是一项正在进行的调查
荣誉:米格尔·埃尔南德斯·德埃尔切大学 在六个月的时间里，研究人员进行了实验，志愿者必须尝试识别字母、它们的位置和不同物体的形状
这些发生了几次，以观察人的视觉皮层的学习过程，并看到可能的变化
植入的装置是一个小的三维矩阵，有100个微电极，以双向方式与脑细胞通信:它记录电信号并刺激大脑
它有4毫米宽，电极是1
5毫米长
这项研究的结论之一是，这不会影响大脑皮层或植入物旁边神经元的功能
UMH的研究人员解释说，这项新研究的结果表明，这种微型装置的植入和移植可以安全地在人体内进行，对这些穿透大脑皮层的电极进行电刺激，可以安全地诱导比以前获得的分辨率高得多的视觉感知
Fernández Jover说，“用这种类型的微电极诱导视觉感知所需的电流量比用放置在大脑表面的电极所需的电流量低得多，这意味着更大的安全性
" 荣誉:米格尔·埃尔南德斯·德埃尔切大学 全刺激系统包括模拟人类视觉系统操作的人造视网膜，它被放置在普通眼镜中
人造视网膜捕捉人前方的视野，并将其转换为电脉冲流，这些电脉冲经过优化，通过小微型电极刺激视觉皮层的神经元
“由于这一点，植入的人能够识别几种复杂的刺激模式，并准确地感知形状和字母，”UMH教授解释说
此外，随着时间的推移还有一个学习过程，这意味着通过适当的培训，识别不同的模式变得更加容易
为了帮助她学习，研究人员制作了几款视频游戏，比如经典《吃豆人》的变体，以及一款基于热门电视剧《辛普森一家》的游戏
" 在这项研究的背景下，Fernández Jover教授说，开发视觉神经假体是未来的必然，因为对于许多盲人来说，没有有用的治疗或辅助设备
例如，患有晚期视网膜变性疾病、严重青光眼或损害视神经的病变的患者不能受益于一些中心正在开发的现代视网膜假体
在这些情况下，来自周围环境的信息必须直接发送到大脑中处理视觉的部分，这项研究的结果虽然是初步的，但表明这是可能的，即使在多年完全失明后，人脑仍然可以处理视觉信息
研究小组目前正在招募新的盲人志愿者参与这些实验
在即将到来的研究中，他们希望使用一种更复杂的图像编码系统，可以同时刺激更多的电极，以再现更复杂的视觉图像
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