近日，澳大利亞墨爾本莫納什大學研究人員開發(fā)出一款仿生眼，此款仿生眼通過結合智能手機式電子設備和植入大腦的微電極可使盲人恢復視力。

在預臨床實驗和非人類試驗證實該設備用于綿羊時，超過2700小時的刺激過程中，均未引起廣泛的組織損傷。

這也是世界上首批將“仿生眼”完全植入大腦進行的長期實驗之一。研究結果發(fā)表在不久前的Journal of Neural Engineering《神經工程期刊》中。

目前，研究人員正積極準備在墨爾本開展人體臨床試驗，并希望最終在全球范圍內生產該設備。研究人員還希望該系統(tǒng)可以幫助患有神經系統(tǒng)疾?。ㄈ缰w麻木）的患者恢復運動。

十年努力，開發(fā)Gennaris仿生視覺系統(tǒng)

據(jù)悉，全世界近4000萬人患有失明癥，1．2億人有弱視癥?？茖W家一直致力于開發(fā)一種設備來恢復視力，即制造仿生眼。

莫納什大學電氣和計算機系統(tǒng)工程系Arthur Lowery教授為此已經努力了數(shù)十年。終于，他領導的團隊成功開發(fā)出一款名為“Gennaris仿生視覺系統(tǒng)”的仿生眼。

鑒于失明患者往往出現(xiàn)視神經受損，所以外界信號無法從視網(wǎng)膜傳遞到大腦的“視覺中心”。而此款Gennaris仿生視覺系統(tǒng)可繞過視神經來發(fā)揮作用。

該系統(tǒng)由帶有攝像機和無線發(fā)射機的“頭盔”，一個與智能手機大小相似的視覺處理器和軟件，以及一個植入大腦的9×9mm貼片組成。頭盔上的攝像機捕捉到的畫面可發(fā)送到視覺處理器，隨后畫面將被處理成最有用的信息，而處理后的數(shù)據(jù)將被無線傳輸?shù)街踩氪竽X的貼片中，接著數(shù)據(jù)轉換成電脈沖的形式，通過微電極刺激大腦。

該項目的首席研究員Arthur Lowery教授表示，該系統(tǒng)通過向接收，整合和處理視覺信息的大腦區(qū)域皮層提供電刺激，以此來恢復失明患者的視覺感知。設計通過組合多達172個光點來創(chuàng)建視覺圖案，為在室內和室外環(huán)境中的患者提供導航信息，并識別周圍人和物體。

目前，該項目已經使用綿羊進行了預臨床實驗。研究人員對7款植入綿羊的設備進行了長達3個月的刺激，累計共超過2700小時。結果未觀察到此設備對綿羊健康有任何不利影響。組織學分析顯示，綿羊大腦對此設備具有良好的耐受性。

對此，研究人員表示，該設備可實現(xiàn)長期刺激，不會引起廣泛的組織損傷，也不會出現(xiàn)明顯的行為異?；蛴纱碳ひ鸬陌d癇發(fā)作。

科技讓失明、癱瘓，不再可怕

然而，動物研究和人類研究有許多的不同之處，在這一技術真正被生產和商業(yè)化使用之前，仍有很長的一段路要走，尤其是開展大規(guī)模的應用于人類的臨床試驗。

不過，該研究小組相信該技術的應用前景不僅限于“仿生眼”。他們估計，同樣的方法可以治療癱瘓等其他神經系統(tǒng)疾病的患者，并為他們提供多種治療選擇。該技術背后的團隊也在尋求獲得額外的資金，以支持該設備進行商業(yè)生產和分銷。

據(jù)悉，2019年6月，該項目在聯(lián)邦政府醫(yī)學研究未來基金（MRFF）“前沿健康和醫(yī)學研究計劃”下獲得了超過100萬美元的資金，旨在用于提高技術水平。第二階段MRFF資金將于今年年底宣布，將在未來5年內資助申請項目達數(shù)百萬美元。

對此，莫納什大學電氣與計算機系統(tǒng)工程系的Philip Lewis博士說，如果該項目能成功拿到第二階段MRFF資金，研究團隊將用于創(chuàng)建一家新商業(yè)公司，為無法治愈的失明者提供視力，為四肢癱瘓者的手臂提供活動，并改善其醫(yī)療保健。

莫納什大學生物醫(yī)學系Rosa教授說，除了改善醫(yī)療保健和恢復盲人視力外，商業(yè)上的成功可以創(chuàng)造新的出口機會、高技能制造和醫(yī)療設備設計工作，并獲得經濟增長。

莫納什大學生物醫(yī)學系Wong博士表示，“仿生視覺技術的商業(yè)化與我們探索視力和脊髓損傷以外的更多應用，例如控制癲癇和抑郁癥，腦控制假肢，以及其他重要感官的修復等計劃緊密相連。莫納什大學神經仿生學研究人員具有這樣的能力，與行業(yè)伙伴合作將發(fā)揮出巨大潛力。
責編AJX