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人眼是一個生物學奇蹟。查爾斯·達爾文認為它是對他進化論的最大挑戰之一，他曾寫道：“假設眼睛及其所有用於調整焦距以適應不同距離、允許不同光量以及校正球差和色差的無與倫比的裝置，可以透過自然選擇形成，我坦率地承認，這在很大程度上是荒謬的。” 當然，他接著解釋了自然選擇如何解釋眼睛的形成，但我們可以理解為什麼他在“極端完善和複雜器官”的標題下寫下這些話。
眼睛的複雜性和完美性意味著，迄今為止，幾乎不可能人工再現其功能。人造心臟、腎臟（儘管在體外）和耳朵（人工耳蝸）都在醫學上得到廣泛應用——但眼睛卻不是。
這種情況可能即將改變。在一個了不起的成就中，一個由眼科醫生和工程師組成的團隊已經設法部分恢復了盲人的視力，他們使用了一種電子裝置來替代視網膜。德國蒂賓根大學眼科醫院眼科研究所所長埃伯哈特·茨倫納教授在論文中報告了這一結果。
該植入物由一個微小的面板組成，尺寸為 3 x 3.1 毫米，包含一個 38 x 40 的 1500 個光敏微光電二極體陣列。這些感測器檢測光線，並控制脈衝電流的輸出。光線越亮，產生的電流就越強。每個感測器都有自己的微電極，這些電極與視網膜中的神經細胞（稱為雙極細胞）接觸，這是從眼睛到大腦的通路上的第一步。因此，這些感測器模擬了眼睛自身感光細胞的正常功能，將光線轉化為電脈衝模式。
該植入物不是一個完整的人工眼。它依賴於完整的眼球、具有功能性雙極細胞的完整視網膜以及將資訊傳遞到大腦的視神經。這意味著該技術僅適用於由感光細胞選擇性損傷引起的失明形式。
然而，這種失明不幸的是很常見。視網膜色素變性是一種導致視力逐漸喪失的疾病，因為感光細胞會退化並最終死亡。這種疾病有很多不同的形式，每一種都是由不同基因的突變引起的。在某些人中，視力喪失是漸進的，他們一生中的大部分時間都能看到東西。在另一些人中，它會迅速導致失明。據估計，大約有 40 萬美國人患有某種形式的這種疾病。
茨倫納和他的團隊將他們的裝置植入了三名患者體內，所有這些患者出生時視力正常，但由於視網膜變性而幾乎完全失明。其中兩人患有視網膜色素變性，第三人患有類似的疾病。
手術過程自然是很精細的。它包括將一根金屬管插入患者的一隻眼睛的後面和內部，植入物透過該金屬管就位。晶片連線到一根電纜，該電纜透過外部電池為其供電。它還允許患者控制電極的靈敏度——本質上是手動調整影像的“亮度”，以補償整體光線水平的變化。這通常是眼睛毫不費力地完成的事情，以至於我們很少意識到這一點。
那麼發生了什麼？所有三名患者都在某種程度上恢復了視力。2 號患者是一位 44 歲的視網膜色素變性男性，獲得了最顯著的好處。他從 16 歲開始失去視力。他注意到的第一個問題是夜間視力困難，這是一種常見的早期症狀。到研究時，他幾乎失明，儘管他仍然可以分辨出光線照射的方向。
多虧了植入物，他獲得了識別日常物體的能力，包括勺子、香蕉和蘋果；他可以看懂時鐘；他可以閱讀字母，儘管速度很慢，而且它們必須印得非常大（約 5-8 釐米高）。
他的能力和他對新獲得視力的反應的影片可線上觀看。
然而，這種視網膜下植入並不是唯一正在開發的“仿生眼”想法。其他研究人員一直在研究使用外部攝像頭，將資訊傳輸到放置在視網膜上的中繼晶片，即“視網膜上”方法。
然而，茨倫納的團隊認為，他們的視網膜下植入技術具有一些重要的優勢。視網膜上裝置必須在將影像傳送到視網膜之前對其進行預處理，並且患者需要時間來學習如何處理大腦接收到的資訊，因為攝像頭無法提供正常視網膜輸出的精確模擬。
然而，茨倫納等人的視網膜下方法幾乎不需要“適應”，因為該植入物是健康視網膜的如此接近的類似物。此外，他們說，到目前為止，視網膜上方法僅提供了多達 60 個畫素，而他們的方法提供了 1500 個畫素。
儘管如此，該技術還是存在侷限性。影像沒有顏色，並且比正常視覺的細節少得多。該感測器的解析度為 38 x 40 畫素，而 iPhone 螢幕的解析度為 960 x 640。
由於體積很小，它只覆蓋了正常視網膜視野的一小部分。然而，這實際上不如最初看起來那麼麻煩，因為我們所有的精細視覺都發生在視網膜的一個很小的部分，稱為中央凹。透過將植入物放置在中央凹曾經所在的位置，影像的質量得到了最大化。
該晶片還需要外部電源，因此患者需要隨身攜帶電池組和控制單元。最後，他們頭上側面有一根相當粗的電線。
因此，目前，科學距離完全恢復視力還很遠，但這仍然是令人興奮的一步。技術改進肯定會在未來帶來更高質量的影像。
其他研究人員正在研究使用基因療法來治癒該疾病的潛在分子原因，從而首先防止感光細胞死亡。這種方法在動物模型中顯示出前景，並且最近出現了在另一種遺傳性眼病 Leber 氏先天性黑矇的首次人類基因治療試驗的結果。
因此，這種裝置是否會廣泛用於治療視網膜色素變性等疾病的患者尚不清楚。但它加入了其他新興技術，從深度腦刺激到腦機介面，這些技術正在模糊神經系統和機器之間的界限。
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