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失明者再现光明:脑机接口试验意外成果

一位失明超过3年的65岁老人,在参与脑机接口试验后,竟能重新看到东西,从此走路和拿杯子都更加稳健。

然而,这完全是个意外,因为试验原本的目的并非帮助盲人复明。

研究人员至今还不清楚他的视力是如何恢复的,也不确定这种复明是否能在其他人身上重现。

尽管如此,这一案例却带来了一线曙光,它预示着那些曾被判定为永久失明或其他功能障碍的人们,或许存在恢复的可能。

失明者再现光明:脑机接口试验意外成果 脑机接口 视觉恢复 失明 神经刺激 第1张

试验初衷:让盲人用大脑“看”东西

这个意外发生在西班牙的一项开创性临床试验中,相关发现于2026年2月3日发表在《大脑通讯》(Brain Communications)期刊上。

试验由西班牙的米格尔·埃尔南德斯·德埃尔切大学(Universidad Miguel Hernández de Elche, UMH)和CIBER生物工程、生物材料与纳米医学研究中心(CIBER-BBN)进行,旨在评估一种脑机接口能否安全有效地为盲人创造“人造”视觉,而非恢复自然视力。

通过一次小型开颅手术,医生将一个由100个微电极组成的阵列植入参与者的初级视觉皮层,该区域负责处理视觉信息。

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这个“针板”是如何创造视觉的呢?例如,当盲人在屏幕上看到一个字母“O”时,眼镜上的摄像头会拍下这个字母。计算机将实时简化字母为低分辨率的光点图像。

随后,光点的位置等信息被转换为电刺激指令,并传输到对应的电极。电极根据指令向周围神经元放电,使大脑误以为接收到了来自眼睛的真实光信号。

每个电极放电时,盲人在对应的视野位置都会“看到”一个明亮的光斑。多个电极同时放电,光斑就会拼成一个圈。经过训练和适应后,盲人的大脑就能将这一圈解读为字母“O”。

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简而言之,计算机在“针板”上拼出什么图形,盲人眼前就会显现什么图形。目前,由于电极数量有限,光点只能拼出简单形状,盲人仅能阅读超大字母、粗略辨认家具轮廓和桌上物品。

这种人工视觉感知方法并未恢复盲人的自然视力,而是为大脑开辟了一条新的信息输入通道。新通道绕过了自然视觉感知的前半部分,即眼前景象投影到视网膜并转化为电信号的过程。

医生不信盲人看见,但每个姿势都说对了

研究人员为参与者植入了微电极阵列(截至论文发布时共有4人参与试验)。

令研究者惊讶的是,其中一位参与者在手术后两天报告看到前方有光亮和影子移动,这是他完全失明后第一次看到东西。

A是一位65岁男性,双眼失明的原因是供血不足导致的视神经病变——非动脉炎性前部缺血性视神经病变(NAION)。NAION发作后少数患者视力可恢复,但一般发生在几周内。而A的视觉恢复发生在完全失明后3年零10个月,属于极其罕见的情况。

失明者再现光明:脑机接口试验意外成果 脑机接口 视觉恢复 失明 神经刺激 第4张

刚加入试验时,A分辨不出眼前是否有光亮。刚加入试验时,A分辨不出眼前是否有光亮。A报告能看见的那天,研究刚开始校准系统,进行了一些电刺激,但尚未让他进行视觉训练。由于研究人员曾观察到电极植入视觉皮层后最初几周人们可能会“看到”一些不存在的光亮,因此研究人员认为再次发生了这种情况。

然而A坚持说能辨别研究人员的动作。于是研究人员在A面前挥动手臂让他描述姿势,A每次都做对了。

视力提高23倍,脑机接口移除后依然能看见

接下来的几个月里,A每天接受电刺激并进行至少30分钟的视觉训练。他逐渐能识别形状和字母,拿取东西时的动作更加平顺。

A的视力虽然远不如失明前,但恢复的这部分视力已经提高了日常生活能力和信心。对于光与运动基础评估,他从术前连屏幕都看不到,恢复到了100%正确识别光和运动方向。

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目前仅此一例,但大脑恢复潜能的边界已被突破

A的自然视力得到了显著且长期的改善。对于这一例视力改善情况的研究人员还不明确其背后的根本机制。一种假说是电极阵列的植入与视觉皮层的电刺激产生了类似神经营养因子的作用。

研究人员认为视觉训练和A的高度努力可能显著促进了视力的部分恢复。高强度训练和电刺激可能有助于增强部分受损视觉通路的功能。

尽管这一案例展示了视力恢复的希望但研究人员提醒恢复仅出现在一位参与者身上A独特的个体特征可能是重要的促成因素还需要未来研究判断这是孤立事件还是可以重复出现的现象。面对不同特征的患者刺激参数仍需进一步研究来优化。