动态刺激视觉皮层允许盲人和视力的人“看到”形状
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对于失去视野的大多数成年人来说,失明导致眼睛或视神经的损害,而大脑保持完整。几十年来,研究人员提出开发一种可以通过绕过损坏的眼睛并将视觉信息从相机直接传递给大脑来恢复瞄准的装置。在期刊上的论文中细胞5月14日,休斯顿贝勒医学院调查人员报告称,他们是更接近这一目标的一步。它们描述了一种在动态序列中刺激植入电极的方法,基本上是“追踪”参与者能够“看到”的视觉皮层的表面上的形状。
“当我们使用电刺激为了直接在患者的大脑上动态跟踪字母,他们能够“看到”预期的字母形状,并且可以正确地识别不同的信件,“高级作者丹尼尔·雅士摩说。”他们描述了看到发光的斑点或形成字母,就像天伪一样。“
以前试图刺激视觉皮层都不太成功。早期的方法处理每一个电极就像视觉显示器上的一个像素,同时刺激它们中的许多。参与者可以发现光点,但发现很难辨别视觉物体或形式。第一作者迈克尔·比彻姆(Michael Beauchamp)说:“我们不是试图从多个光点构建形状,而是描出轮廓。”“我们的灵感来自于在某人的手掌上描摹字母的想法。”
调查人员在四个瞄准的人中测试了这种方法,这些方法在他们的大脑中植入脑中,以监测癫痫和两个盲人,他们将电极植入其视觉皮层的电极作为视觉皮质假体装置的研究的一部分。序列中的多个电极的刺激产生了对受试者能够正确识别特定字母的形状的看法。
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研究人员表示,这种方法表明,如果他们希望,盲人可以通过使用将视觉信息输入到大脑的技术来重新获得检测和识别视觉形式的能力。然而,研究人员注意到必须在临床实践中实施这种技术之前必须克服几种障碍。
“初级视觉皮层在这里,电极被植入了5亿个神经元。在这项研究中,我们仅用少量电极刺激了这些神经元的一小部分,”比彻姆说。“下一步重要的工作将是与神经工程师一起开发具有数千个电极的电极阵列,使我们能够更精确地进行刺激。”与新的硬件一起,改进的模拟算法将有助于实现提供有用的梦想视觉信息至盲人”。
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