神奇的“視網(wǎng)膜芯片”竟能幫盲人復明？

視覺是人們獲取外界信息的重要途徑，但是盲人卻失去了正常的視覺，科學家們一直想幫助盲人改變現(xiàn)狀。比如，一直以來就有很多科學家在研究一個東西叫“視網(wǎng)膜芯片”，那么究竟這個視網(wǎng)膜芯片是干什么的呢？管用嗎？

我小學的時候就看過這么一個新聞，電視里說，有科學家研究出來了幫助盲人看見世界的這么一個設備，新聞里還進行了展示，有盲人戴著躲避障礙物。沒過幾天，我在報紙上也看見了，那個標題叫“電子眼讓盲人重見光明”。當時我們班里有一次搞一個小品，說長大要當科學家，還引用了這個新聞。結果很巧的是，長大以后我做的研究方向也是和這個相關的。

其實我們經(jīng)常說幫助失明的人“重見光明”并不是那么準確，失明并不一定是一點光都看不見的。按照世界衛(wèi)生組織的標準，如果一個人視力較好的那只眼睛，再怎么矯正也不到0.05，就算作是失明。0.05什么概念？咱們平時體檢視力表上最上面、最大的那個是0.1，就是比那個還大的，戴上最合適的眼鏡都看不出來口朝哪邊。另外，如果是視野半徑小于10度，也算作失明。

科學家也想過很多不同的辦法，想讓盲人在視覺方面有所改善。1978年的時候有科學家提出了一個叫做“光幻視”的方法，直接用電極陣列來刺激大腦的視覺中樞。因為人看東西，雖然說是眼睛看，但是最終是大腦感覺到的呀，那你直接刺激大腦感受視覺的區(qū)域，如果刺激得正好合適，就能讓它直接感受到“看見”。但這種方法后來研究的人很少，因為風險大，需要開顱，容易感染。而且到底怎么刺激才能讓人感覺到對應看到的感覺，這個很復雜。

除了直接刺激大腦之外，另外一個方法是從眼睛上下手，就是我們開篇說的叫做視網(wǎng)膜芯片，或者叫視網(wǎng)膜假體、視覺假體，主要針對因為視網(wǎng)膜疾病導致的失明。這個已經(jīng)有商業(yè)公司成功的案例了。

視網(wǎng)膜的作用大家也都知道，外界的光影通過眼球成像在視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜感覺到這個影像之后，再傳遞給大腦的視覺中樞，就有看見的感覺了。實際上視網(wǎng)膜是把光信號轉換成了電信號，因為感到的是光信號，往大腦里進行傳輸?shù)倪^程中神經(jīng)傳輸?shù)闹饕请娦盘枴?/p>

所以有人模仿這個原理，做出來視網(wǎng)膜假體，也就是視網(wǎng)膜芯片。這個原理上也有兩種，一種叫“主動式”，一種叫“被動式”。被動式比較容易理解，你不是視網(wǎng)膜壞了嗎，我做一個裝置放到人的眼球里面感光，傳感器感受到光之后，經(jīng)過電路處理產(chǎn)生電刺激信號，刺激視網(wǎng)膜還存在功能的細胞，然后傳導給視神經(jīng)。相當于是我做了一個把光信號轉換成電信號的裝置，直接替代視網(wǎng)膜的功能。

還有一種叫主動式的，是通過攝像頭拍攝外面的世界，然后處理編碼之后無線傳輸?shù)揭暰W(wǎng)膜芯片上，傳遞給電極，產(chǎn)生電流刺激視神經(jīng)。當然這些電極都是要植入到眼睛里面，所以都是用生物兼容性特別好的柔性電極。

這個主動式的曾經(jīng)國外有個品牌叫Argus，他們的第二代是做到了60個像素，在有些國家是有許可證可以給人植入的。當然很貴，手術費用要15萬美元，效果還不錯。有人說這叫效果還不錯？就60個像素能看見啥呀，這得多模糊啊？這個看怎么比，要是個視力正常的人，你給他裝個60個像素的芯片他能把你打死，但是對于本來基本什么都看不見的患者，現(xiàn)在能看到60個像素了，就是個很大的進步了。

另外他們這個公司本來計劃要做第三代，說是能做到1000個像素，但是因為公司運營的不太好，后來和另一個公司合并了，聽說售后都很難保障了。不過這個研究本身還在有很多人繼續(xù)，他們的團隊負責人也來中國和一些機構進行合作研究。我們也希望將來能有更多的突破。

除了視網(wǎng)膜芯片以外，其實還有一種幫助盲人的助盲器，是不用植入的，盲人含在嘴里，就能產(chǎn)生類似于“看見”的感覺。你說神奇不神奇？感興趣的朋友可以搜一搜看一看，以后有機會也給大家詳細講。

無論哪種方式，都是幫助盲人改善生活，這也是科學家們的社會責任之一。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：張宇識

審核：黃永光（中科院半導體所 副研究員）

出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司