神經科學會議:研究人員朝著仿生眼邁進了一步

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聖地亞哥—在美國,成千上萬的人使用人工耳蝸,這是一種類似仿生耳朵的裝置,可以幫助重度聽力障礙者恢復聽力。生物醫學技術專家已經努力了幾十年,為了創造視覺上的等效物,即一種可用的假體,來幫助那些視網膜受損的人恢復視力。然而,到目前為止,這些努力的成功還很有限。

在本週的神經科學學會年會上,威爾康奈爾醫學院的希拉·尼倫伯格提出了一種新穎的方法,這種方法似乎改進了以往的努力,透過製造一種模仿大腦內在軟體的裝置。該假體透過處理接收到的光線,然後輸出一種程式碼——技術上來說是動作電位——來替代視網膜迴路,這些程式碼在內部被傳遞到大腦中構建意識影像的處理中心。

尼倫伯格在新聞釋出會上說,以前的技術產生了更簡單的影像。(上面的圖片左邊顯示的是自然視覺,右邊是舊式人工視網膜影像,中間兩張圖片顯示的是尼倫伯格編碼影像的不同處理階段。)尼倫伯格和她的學生切坦·潘達里納特來自神經編碼領域,這為解決問題帶來了一種新方法。標準的方法一直是透過增加放置在患者視網膜中的<0xC2><0xA0>電神經刺激器的數量來改進假體。尼倫伯格的研究小組一直專注於如何以正確的模式開啟和關閉刺激器,以便視網膜向大腦傳送正常的訊號。他們的裝置模仿視網膜的軟體,以複製用於在大腦中產生影像的訊號傳導。


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該團隊製造了一種裝置,用於計算來自連線在眼睛上的攝像頭(假體的一部分)捕獲的光模式的必要程式碼。編碼器複製了部分視網膜迴路,並能夠在盲鼠中產生影像,其保真度接近真實眼睛的保真度。她說:“系統輸出中有足夠的資訊來構建影像,包括面孔、動物、中央公園的場景,基本上是我們嘗試的任何東西。”

 

圖片來源:希拉·尼倫伯格

 

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大眾科學, edits and reports on emerging advances that have propelled brain science to the forefront of the biological sciences. Stix has edited or written cover stories, feature articles and news on diverse topics, ranging from what happens in the brain when a person is immersed in thought to the impact of brain implant technology that alleviates mood disorders such as depression. Before taking over the neuroscience beat, Stix, as 大眾科學's special projects editor, was responsible for the magazine's annual single-topic special issues, conceiving of and producing issues on Albert Einstein, Charles Darwin, climate change and nanotechnology. One special issue he oversaw on the topic of time in all of its manifestations won a National Magazine Award. With his wife Miriam Lacob, Stix is co-author of a technology primer called Who Gives a Gigabyte? A Survival Guide for the Technologically Perplexed.

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