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2020-12-07 09:30 |
科学家研发新装置或可直接让大脑感知图像
据法新社华盛顿近日报道，科学家距恢复盲人视力这一目标又近了一步。他们研发出一种植入装置，可以绕过猴子的眼睛，让它们的大脑感知到人工诱导的图案。该技术由荷兰神经学研究所的一个团队研发，美国《科学》周刊周四介绍了这项技术。 Y] P}7GZ
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该技术基于几十年前首次提出的一种想法：通过对脑部施加电刺激，让大脑“看到”被称为光幻视的光点，这些光点类似于电脑屏幕上的像素。不过由于技术上的制约，这一想法的潜力从未得到充分开发。 ?ZDx9* f
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由荷兰神经学研究所所长彼得·鲁尔夫塞马带领的一个研究团队研发出由1024个电极构成的植入装置，他们将其接入两只猴子的视觉皮层，结果生成图像的清晰度比以前高得多。 ~Rv U+D
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视觉皮层位于大脑后部，它的许多特征是人类和其他灵长目动物共有的。 Rx`0VQ
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鲁尔夫塞马说：“我们在视觉皮层植入的电极数量以及我们生成的能产生高清晰度人工图像的人工像素数量都空前地多。” < "~ k8:=4
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如此一来，这两只猴子就能分辨出字母表上的字母等形状、线条和移动的点。此前它们曾接受过训练，在看到这些图案时会将眼睛转向特定方向，以获得奖赏。 SCGQo .~,
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这些黑白图形与真实画面相比仍显得粗糙，但新装置与以前的植入装置相比实现了重大飞跃，以前的装置只能让人类使用者分辨有明暗之分的模糊区域。 c# HocwP@
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鲁尔夫塞马称，其团队现在完成了“原理验证”，这为全世界4000万盲人用上神经假体装置奠定了基础。 gvcT_'
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这种装置可能由使用者佩戴的摄像头或眼镜构成，利用人工智能将看到的景象转换成可发送至使用者大脑的图案。
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类似的技术曾出现在科幻作品中，比如电视剧《星际迷航：下一代》中乔迪·拉福吉所佩戴的眼镜。 ][?GJ"O+U
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美国宾夕法尼亚大学的迈克尔·比彻姆和丹尼尔·约肖尔在一篇书面评论中称赞这一突破是技术上的杰作。 E> 4
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荷兰神经学研究所的这个研究团队能取得突破得益于小型化技术的进步。他们还设计了一个系统，可以确保输入的电流大到足以产生醒目的点，但又不会太大，以至于让像素变得过大。他们将一些电极置于视觉皮层中更高级的区域，监测有多少信号通过，然后对输入电流进行调整。 ^eZqsd8 a
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鲁尔夫塞马说，其团队希望在3年左右的时间里研发出供人类使用的类似装置。
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不过研究团队使用的电极要用到硅针。硅针工作约一年后，身体组织会在针头周围积聚，硅针就不再起作用了。 u[dI8 1`
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他说：“因此，我们想造出更能为人体接受的新型电极。” G53!wIW2:
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最终，无线装置将是最好的解决方案，因为这意味着使用者无需在颅骨后部佩戴植入装置，这类装置需科学家进行操作，使用者面临感染风险。 n"d T^
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幸运的是，目前与大脑连接的无线设备发展迅猛。 rcyH2)Y/e
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这类假体只适用于原本视力正常、后来因生病或受伤而失明的人。 P AKh v.7
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先天失明的人的视觉皮层被用于发挥其他功能。但对于眼睛停止工作的人而言，脑部相关区域处于赋闲状态，一直等待着永不到来的输入信号。
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