澳大利亚发明世界首个仿生视觉系统准备进行人体试验

澳大利亚的科学家们花了10多年时间开发了一种首创的仿生视觉系统，现在正着眼于人体试验。该技术的工作原理是绕过对视神经的损伤，在动物身上的试验成功后，科学家们希望有一天它能帮助那些患有无法治疗的失明症的人恢复视力。

开发安全且功能齐全的仿生视觉系统是全世界研究团体追求的目标。有些产品的进展非常顺利，已经植入患者体内，而另一些产品的设计目的不仅仅是恢复失明者的视力，而是让使用者拥有超人的视力。

澳大利亚莫纳什大学正在开发的Gennaris仿生视觉系统被描述为世界首创的设备，旨在避开因视神经受损而产生的问题。这是临床失明的一个常见因素，受伤的神经阻断了正常情况下从视网膜到大脑视觉中心的关键信号的传输。

该系统是为了执行健康视神经的功能而建立的。它由定制的头盔组成，内置摄像头、无线发射器、视觉处理器和软件，以及一组装有头发丝粗细的电极的方块，植入大脑。

摄像头捕捉场景并将其传递给智能手机大小的视觉处理器。这些数据再以无线方式传输到方块上，方块每边尺寸只有9毫米（0.35英寸），具有复杂的电路，能够将这些数据转化为刺激大脑的电脉冲。

这些电脉冲刺激大脑的方式，可以创造出多达172个光点组合的视觉模式，理论上可以让用户在室内外环境中导航，还能对附近的人和物保持警惕。据莫纳什大学视觉小组主任Arthur Lowery教授介绍，其排列方式能够提供更广泛的大脑覆盖范围，这是该设备巨大潜力的关键，也是它与其他正在开发的仿生视觉系统的区别。

“我们能够将多个植入‘瓦片’进行拼接，以覆盖大脑的区域，因为每个‘瓦片’都有一个面积几乎与‘瓦片’本身一样大的电极阵列，”Lowery向New Atlas解释道。“这是因为无线接收器线圈包含在每个植入物内，而不是围绕它，或通过电缆连接。”

7月，该团队公布了一项研究的可喜结果，在这项研究中，其仿生视觉系统被植入三只羊体内。这涉及10个电极阵列，这些电极阵列保持在原地，并在长达9个月的时间内向动物的大脑提供数千小时的刺激。这是世界上首次对完全植入式皮质视觉假体进行的长期测试之一，据研究小组称，该装置对脑组织的耐受性很好，没有对健康产生不良影响。

“研究结果表明，通过无线阵列可以实现长期刺激，而不会诱发广泛的组织损伤，也不会因刺激而产生明显的行为问题或癫痫，”该研究的主要作者Jeffrey Rosenfeld教授说。

该团队现在希望在这些有希望的临床前结果的基础上，进行首次人体临床试验，并且已经获得了必要的批准。Lowery表示，这些长期研究将从几个受试者开始，并“导致几十个受试者”。

莫纳什视觉集团此前已经从澳大利亚政府的 "医学研究未来基金 "中获得了资金，并希望在今年晚些时候宣布第二阶段资金时获得更多资金。这笔资金以及其他现金来源，不仅可以帮助支付临床试验的费用，还可以帮助仿生视觉系统的本地制造。

最终，该团队希望其工作将体现在商业企业中，生产医疗设备，帮助患有无法治疗的失明者恢复视力。它说，它的潜力可能不会就此结束，团队还热衷于探索该系统如何可能治疗脊髓损伤、癫痫、抑郁症和其他一些疾病。然而，他们非常清楚，即使试验被证明是成功的，前面的道路也是漫长的。

“与任何医疗事物一样，监管部门的批准需要几年时间。”Lowery说。

该团队对绵羊的研究已于7月发表在《神经工程杂志》上。