科学家研发配备10500个电极的视网膜植入物 为盲人提供人工视力

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自2015年以来,他和他的团队一直在开发一种视网膜植入物,与配备摄像头的智能眼镜和一台微电脑一起工作,旨在通过使用电极来刺激盲人的视网膜细胞,给他们提供一种人工视觉。

嵌入智能眼镜中的摄像头捕捉佩戴者视野中的图像,并将数据发送到放置在眼镜其中一个末端的微电脑。微电脑将数据转化为光信号,传输到视网膜植入物中的电极。然后电极刺激视网膜,使佩戴者看到一个简化的黑白版本的图像。这个简化版本是由视网膜细胞受到刺激时出现的光点组成的。然而,佩戴者必须学会解读众多的光点,才能辨别出形状和物体,这就像在夜空中看星星一样,可以学会识别特定的星座。盲人患者在这种系统中也会看到类似的东西。

唯一的问题是,该系统还没有在人类身上进行测试。研究团队首先需要确定他们的结果。他们还没有被授权将设备植入人类患者体内,因为获得医疗批准需要很长的时间。于是他们想出了一个虚拟测试的过程,这是一种变通的方法。工程师们开发了一个虚拟现实程序,可以模拟患者使用植入物时的情景,他们的研究成果刚刚发表在《通信材料》上。

目前,有两个参数用来衡量视觉,即视场和分辨率。因此,工程师们也使用这两个参数来评估他们的系统。他们开发的视网膜植入物包含10500个电极,每个电极的作用是产生一个光点。这些点之间的距离必须足够远,患者可以分辨出其中两个相近的点,但必须有足够多的点来提供足够的图像分辨率。

工程师们还必须确保每个电极都能可靠地产生一个光点,确保两个电极不会刺激到视网膜的同一部位,他们进行了电生理测试,包括记录视网膜神经节细胞的活动。而结果证实,每个电极确实会激活视网膜的不同部分。

下一步是检查10500个光点是否能提供足够好的分辨率,这就是虚拟现实程序的作用。工程师们还进行了分辨率不变但视场角不同的测试。所有这些实验都表明,该系统的能力不需要进一步提高,它已经可以进行临床试验了。但团队还要再等一段时间,才能将他们的技术植入到实际患者身上。目前,恢复视力仍然是科幻小说的范畴。

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