紐約州立大學最新技術:能讓盲人重現(xiàn)光明的光遺傳腦系統(tǒng)
TIMEDOO肽度(微信號:Time-doo)獲悉,紐約州立大學下州健康科學大學(SUNY Downstate Health Sciences University)研究人員正在開發(fā)稱為光遺傳腦系統(tǒng)(Optogenetic Brain System)的視覺義肢系統(tǒng),目標是讓黃斑部退化患者恢復部分視力。
根據(jù)NIH Director”s Blog及Medgadget報道,該系統(tǒng)會將視覺通路內(nèi)的神經(jīng)元轉換為光傳感器,然后可啟動并持續(xù)監(jiān)測光傳感器以校準系統(tǒng)性能。由于光傳感器將被設計成在啟動時生物發(fā)光(bioluminesce),因此反饋回路將讓系統(tǒng)確保正確的信號被傳遞到神經(jīng)元并由神經(jīng)元接收。
為保證用戶將看到視野中心的內(nèi)容,系統(tǒng)將使用眼球追蹤器來選擇將哪些影像傳輸?shù)酱竽X。
研究人員的目前是恢復年齡相關性黃斑部退化(age-related macular degeneration;AMD)患者的視力,最終目標是讓這些人能看到親人的面孔,甚至能再次閱讀。
研究人員并未嘗試修復被黃斑部退化破壞的光敏視網(wǎng)膜。而是試圖在大腦內(nèi)重建視網(wǎng)膜的光記錄功能。通常情況下,視網(wǎng)膜會將視覺信息連續(xù)傳輸?shù)酱竽X的主要視覺皮層。
視覺皮層接收信息并將其處理成能讓人閱讀這些文字的視覺。在患有黃斑部退化相關視力喪失的人群中,就算視網(wǎng)膜中心的許多細胞已停止流動,初級視覺皮層仍能接收和處理視覺信息。
該實驗系統(tǒng)的重要組成部分是微小的植入式神經(jīng)義肢記錄設備。該設備由感應線圈驅(qū)動,類似聽障患者使用的人工耳蝸植入物。研究人員建議在大腦后部手術植入其中兩種裝置,以協(xié)調(diào)視覺過程。
研究人員設想該系統(tǒng)的最終運作方式是,喪失視力的人戴上一套特別設計的眼鏡。每個鏡頭包含兩個鏡頭,一個用于記錄人的視野中的視覺信息;另一個是通過剩余的周邊視覺追蹤其眼球運動。鏡頭將其記錄的視覺信息無線傳輸?shù)街踩氪竽X后部的兩個神經(jīng)義肢裝置。
神經(jīng)義肢裝置會處理并將這些信息投射到大腦硬連線視覺通路中的一組興奮神經(jīng)元上。大腦中的替代感光細胞將視覺信息傳遞給初級視覺皮層進行處理。神經(jīng)義肢裝置則對視覺信號進行品質(zhì)控制,加以校準以優(yōu)化對比度和清晰度。
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來源:紐約州立大學
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