對(duì)于每一個(gè)視覺(jué)正常的人來(lái)說(shuō),,面對(duì)多彩的世界已經(jīng)習(xí)以為常,但是對(duì)于失明者來(lái)說(shuō),,多彩的世界也許只是夢(mèng)中的童話,。
很久以前,科學(xué)家就探索如何讓失明者看到世界,,在眾多研究中,,逐漸接近實(shí)現(xiàn)的當(dāng)屬人工視覺(jué)技術(shù)。
近日,,山西被挖眼男童的悲慘遭遇,,也讓人們?cè)俅伟涯抗廪D(zhuǎn)移到人工視覺(jué)的進(jìn)展上。9月10日,,小斌斌在深圳接受植入義眼手術(shù),約一個(gè)月后植入“義眼片”,,希望兩至三個(gè)月后使用“電子眼”重新看世界,。
這里的“電子眼”指的就是人工視覺(jué),。那么人工視覺(jué)技術(shù)有怎樣的原理,?這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展怎樣,?這項(xiàng)技術(shù)真的能讓失明者復(fù)明并看到彩色的世界嗎,?
北京大學(xué)物理學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)研究所教授張家森告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,,人工視覺(jué)就是通過(guò)體外攝像機(jī)和眼內(nèi)植入的電路芯片把圖像轉(zhuǎn)換成電流刺激視神經(jīng),幫助失明者恢復(fù)視覺(jué),。
據(jù)報(bào)道,人工視覺(jué)的研究最早始于上世紀(jì)50年代,。1956年,,美國(guó)科學(xué)家塔斯克(Tassiker)發(fā)現(xiàn)在視網(wǎng)膜下植入光敏硒電池,可產(chǎn)生光感,。60~70年代,,科學(xué)家通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)觀察到視覺(jué)系統(tǒng)能被外界電刺激激活,。對(duì)原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性研究發(fā)現(xiàn),,即使感光細(xì)胞受到破壞,,視網(wǎng)膜內(nèi)層組織仍存在具有功能的神經(jīng)細(xì)胞來(lái)傳遞和處理信息,。到80~90年代,科學(xué)家開(kāi)始進(jìn)行人工視覺(jué)刺激器的研究,。目前,,人工視覺(jué)刺激器主要包括視網(wǎng)膜刺激器、視皮層刺激器和視神經(jīng)刺激器,。
但是,,張家森認(rèn)為,與聽(tīng)覺(jué)這樣單一通道的感覺(jué)器官不同,,人眼是極為復(fù)雜的感覺(jué)器官,目前最先進(jìn)的數(shù)碼相機(jī)在對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的還原上仍然與人眼存在巨大差距,,人眼的分辨率超過(guò)世界上像素最高的相機(jī),。因此,人工視覺(jué)的分辨率恐怕不及人眼,。此外,,攝像頭是靠濾光片分辨色彩的,而視神經(jīng)則有獨(dú)特的色彩分辨模式,,兩者之間的轉(zhuǎn)換是非常困難的,,所以,,人工視覺(jué)很難還原真實(shí)世界的色彩。
在北醫(yī)三院眼科主任醫(yī)師,、教授王樂(lè)今看來(lái),,人工視覺(jué)還處于研究階段,真正投入臨床應(yīng)用,,至少要到20年后,。因?yàn)閷⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)再傳入大腦中,是個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,,目前,,國(guó)外曾有學(xué)者將人工視覺(jué)應(yīng)用于臨床試驗(yàn),,但被植入人工視覺(jué)的失明患者僅僅能夠看到障礙物,,并不能分清物體的形狀和顏色。
今年2月獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn)的仿生人工視覺(jué)系統(tǒng)也只是讓失明者看清光與影,,可以區(qū)分物體的輪廓,,但無(wú)法看到彩色的世界。
而即使是只能分清物體輪廓的人工視覺(jué)技術(shù)也不是針對(duì)所有失明者都有效的,。北京大學(xué)工學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系研究員李長(zhǎng)輝告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,,如果患者的視神經(jīng)沒(méi)有被破壞,加一個(gè)傳感器,,把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)刺激視神經(jīng),,理論上是可行的。但是,,人的視神經(jīng)并不是一根,,而是有幾萬(wàn)根,究竟刺激哪一根視神經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顏色的感覺(jué),,哪一根視神經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)明暗的感覺(jué),,哪一根視神經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)形狀的感覺(jué),目前還說(shuō)不清,。而且,,當(dāng)眼球被外力摘掉后,視神經(jīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系也被破壞了,。
不過(guò),,北京大學(xué)人民醫(yī)院眼科副主任醫(yī)師石璇在她的一篇文章中介紹,國(guó)內(nèi)科學(xué)家正在研制一種“電子視網(wǎng)膜”,,通過(guò)手術(shù),,在失明者的視覺(jué)系統(tǒng)里植入一個(gè)只有5毫米大小的電子刺激器,這種“電子視網(wǎng)膜”能代替視網(wǎng)膜,,把外界世界傳來(lái)的光信號(hào)“翻譯”成生物電脈沖序列,,成為大腦視覺(jué)處理器能接受的信號(hào),。這樣,即使失明者失去眼球,,仍然可以通過(guò)植入視覺(jué)假體恢復(fù)視力,。
盡管如此,“電子視網(wǎng)膜”能否適應(yīng)人體內(nèi)的環(huán)境以及“電子視網(wǎng)膜”的壽命都是要進(jìn)一步考慮的問(wèn)題,。
盡管人工視覺(jué)技術(shù)還有很長(zhǎng)的路要走,,但是隨著科技發(fā)展,相信有一天,,它將像假肢,、人工耳蝸一樣,讓失明者也可以飽覽世界的美麗,。