神經電極晶片植大腦 盲人重見光明

By on February 11, 2020

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

失明了十六年的Gómez,在測試時看到天花吊燈及人物輪廓等。(MIT Tech Review圖片)

失明十六年的Gómez,在測試時看到天花吊燈及人物輪廓等。(MIT Tech Review圖片)

眼睛為靈魂之窗,美國科技雜誌MIT Technology Review報道,西班牙Miguel Hernández大學的科研團隊,最新研發了一種神經電極晶片,將之植入大腦表面加以刺激,有望令失明人士重見光明。

報道指出,現年58歲的Bernardeta Gómez,她因視覺神經病變而失明了16年。如今只要佩戴一副數碼眼鏡,就能把眼前鏡頭的電子訊號,經她頭骨後方的連接端子,傳到大腦的視覺皮層上,從而看到天花吊燈、字母、紙上圖案、人物輪廓等,甚至可以玩簡單的小遊戲。

AI分析視網膜訊號

類似人工耳蝸、起搏器等,Gómez的大腦被植入一枚超微型晶片,上面有100條比髮絲更幼細的電極。當電極傳送電流至附近神經時,她大腦就開始處理訊號,並出現光幻視(Phosphene)現象,在腦海產生黃白色的小點及圖案;惟目前解像度相當低,只有10像素乘以10像素。

晶片上有100條比髮絲更幼細的電極,並直接插入大腦皮層神經中。(MIT Tech Review圖片)

晶片上有100條比髮絲更幼的電極,並直接插入大腦皮層神經。(MIT Tech Review圖片)

到底視網膜產生什麼訊號?為嘗試回答這問題,領導研究的神經工程系主任Eduardo Fernandez,從剛離世的人身上取出眼球,再把視網膜與電極相連,並暴露在光線下測試;其後,團隊以人工智能(AI)技術,匹配視網膜輸出的電訊號,編寫軟件以自動模擬過程。

然而,電流太多會有癲癇發作的風險,技術上亦面臨多重挑戰。首先,植入電極過程必須開腦,手術有一定風險;其次,人體免疫系統會攻擊電極,在電極周圍產生疤痕,令訊號接收大打折扣,植入後6個月必須取出。此外,目前未清楚大腦神經接受訊號的負載能力,難以貿然提升影像解像度。

Fernandez指出,團隊已開展了動物實驗,但動物無法表達感受。他透露,未來數年將為5名失明人士植入電極。不過,該系統必須有線連接,未來要通過無線方式,向電極傳輸訊號及電力,人工視覺系統才有望普及。

電流太多會有癲癇發作的風險,Fernandez(圖中)為安全計,必須逐一調校電極的輸出。(MIT Tech Review 圖片)

電流太多會有癲癇發作的風險,Fernandez(圖中)為安全計,必須逐一調校電極的輸出。(MIT Tech Review 圖片)

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