編譯 瞿立建

杰森 ? 埃斯特海森（Jason Esterhuizen）在一場(chǎng)車禍中雙目失明，大腦植入電極后，恢復(fù)部分視力，正練習(xí)定位物體和行走

埃斯特海森曾是個(gè)很有活力的年輕人，熱衷自駕和開摩托，還會(huì)開飛機(jī)。這一切在他23歲的時(shí)候與他無緣了。他遭遇了一場(chǎng)車禍，雙目失明。生活在一瞬間跌入谷底，令他絕望透頂。

埃斯特海森接受了行動(dòng)訓(xùn)練，學(xué)會(huì)了如何閱讀盲文，使用殘疾人輔助設(shè)備，利用電腦工作。2013年，他在電視上一則新聞片段里了解到，一家公司開發(fā)了一種大腦植入物，可以為盲人創(chuàng)造人工視覺。這家公司就是位于加州錫爾馬的第二視力公司（Second Sight），當(dāng)時(shí)剛剛在美國獲批上市一種視網(wǎng)膜植入產(chǎn)品，阿耳格斯II（Argus II，Argus 是希臘神話中的百眼巨人）視網(wǎng)膜假體，該產(chǎn)品旨在幫助因一種罕見的遺傳性疾病——色素性視網(wǎng)膜炎而失明的患者。埃斯特海森與之失之交臂。

2018年，第二視力公司又開發(fā)出一種大腦植入物，這款新產(chǎn)品名為“俄里翁”（Orion，希臘神話人物，他被人害得雙目失明，太陽神阿波羅使他恢復(fù)了視力），現(xiàn)在正在進(jìn)行小型臨床試驗(yàn)，埃斯特海森是6位盲人受試者之一。俄里翁用于為那些因多種原因失明的人提供人工視力，包括青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變、視神經(jīng)損傷等疾病導(dǎo)致的眼睛損傷。如果這種方法有效并被證明是安全的，那么它和其他大腦植入物有望幫助更多的盲人。

埃斯特海森在2018年初得知他成為該試驗(yàn)的受試者，他和他的妻子就離開了他們生活的南非，搬到了洛杉磯，參加這項(xiàng)研究。他說，這個(gè)裝置將會(huì)讓他七年多來第一次親眼看到為自己過生日的蠟燭。

從外表看，俄里翁看起來就像一副太陽鏡，附帶一個(gè)小攝像頭和視頻處理器。然而，在大腦中植入的是一個(gè)郵票大小的芯片，包含60個(gè)電極，位于大腦處理視覺信息的視覺皮層。當(dāng)設(shè)備被打開時(shí)，攝像機(jī)捕捉到人周圍的環(huán)境，無線視頻處理器使用一種算法將這些圖像轉(zhuǎn)換成電脈沖，再傳輸?shù)街踩氪竽X的電極上，電極使大腦感受到視覺。

俄里翁通過大腦植入發(fā)揮功效，有別于阿耳格斯II和市場(chǎng)上其他所謂的“仿生眼”。這些設(shè)備不需要進(jìn)行腦部手術(shù)，而是把電極植入到眼睛后面。阿耳格斯II和其他“仿生眼”要求用戶的眼睛里要有一些功能正常的細(xì)胞，這就是為什么視網(wǎng)膜植入物目前只被批準(zhǔn)用于視網(wǎng)膜色素變性患者的原因。在340萬鑒定了失明或視力受損的美國人中，視網(wǎng)膜色素變性患者只占一小部分。

色素性視網(wǎng)膜炎會(huì)使感光細(xì)胞逐漸死亡，進(jìn)而導(dǎo)致視力下降。但是直接與大腦對(duì)話的眼睛細(xì)胞神經(jīng)節(jié)卻完好無損。視網(wǎng)膜植入物，如阿耳格斯II、法國的Pixium Vision公司和德國的Retina Implant公司制造的視網(wǎng)膜植入物，就是刺激這些細(xì)胞，沿著視神經(jīng)將視覺信息傳遞到大腦。全世界大約有350名視網(wǎng)膜色素變性患者使用阿耳格斯II設(shè)備。

俄里翁系統(tǒng)外在看起來像太陽鏡，需要在大腦植入電極，使用者獲得視覺甚至不再需要用到眼睛

但是，與阿耳格斯II共享大部分技術(shù)的俄里翁完全繞過了眼睛和視神經(jīng)。加州大學(xué)洛杉磯分校羅納德?里根醫(yī)療中心的神經(jīng)外科醫(yī)生納德?波拉提安（Nader Pouratian）說：“根據(jù)我們目前正在測(cè)試的系統(tǒng)，你甚至不需要眼睛就能讓設(shè)備工作。”作為加州大學(xué)洛杉磯分校這項(xiàng)試驗(yàn)的主要研究者，他已經(jīng)為4名患者配備了這種設(shè)備。另有2名患者接受了來自德克薩斯州休斯頓貝勒醫(yī)學(xué)院的丹尼爾?約肖爾（Daniel Yoshor）博士的植入物。

當(dāng)研究人員在手術(shù)后第一次啟動(dòng)植入物時(shí)，他們需要一個(gè)接一個(gè)地測(cè)試60個(gè)電極，看看在病人開始看到光之前，每個(gè)電極需要接收多少電流。他們利用這些信息為每個(gè)病人定制了一個(gè)程序，這個(gè)過程要耗時(shí)數(shù)月。

現(xiàn)在，埃斯特海森和其他臨床試驗(yàn)參與者在完全失明數(shù)年或數(shù)十年后，恢復(fù)了有限的視力。雖然他們看不見顏色、形狀或清晰的邊緣，還不能閱讀文本，但他們能夠區(qū)分明暗，能夠識(shí)別移動(dòng)的物體，而且他們有一定程度的深度知覺。人和物體以光點(diǎn)的形式出現(xiàn)，與它們所在的位置相對(duì)應(yīng)，當(dāng)它們?cè)娇拷?，就?huì)出現(xiàn)更多的光點(diǎn)。“這就像學(xué)習(xí)一門新的語言，”埃斯特海森說，“你要學(xué)習(xí)如何解釋正在發(fā)生的事情?！?/p>

患者定期與加州大學(xué)洛杉磯分校和貝勒醫(yī)學(xué)院的視力研究人員見面，測(cè)試該設(shè)備并學(xué)習(xí)如何使用。在一個(gè)測(cè)試中，他們看著一個(gè)黑色的電腦屏幕，屏幕上有一個(gè)白色的方塊，這個(gè)方塊不連續(xù)地出現(xiàn)在屏幕不同的地方。大多數(shù)試驗(yàn)中，他們可以準(zhǔn)確地指出方塊。

患者感受到的不是自然的視覺，但是研究人員說，這種設(shè)備可以讓參與者完成他們以前無法完成的日常任務(wù)。他說：“這不是說這個(gè)系統(tǒng)幫助他們變得完全獨(dú)立，而是如果你什么都看不見，能看到一點(diǎn)點(diǎn)也是非常有價(jià)值的?！?/p>

埃斯特海森說，他覺得現(xiàn)在獨(dú)自出行比以前更安全了，因?yàn)樗F(xiàn)在可以看到向他開過來的汽車。現(xiàn)在，他可以整理衣物，甚至可以在家里找一些特定的物品。

“與神經(jīng)元相比，我們的電極要大得多，所以我們同時(shí)刺激很多神經(jīng)元，讓大腦獲得視覺，”第二視覺公司負(fù)責(zé)臨床和科學(xué)事務(wù)的副總裁杰西?多恩（Jessy Dorn）說，“我們的產(chǎn)品并不是作用于單個(gè)細(xì)胞?！?/p>

為了安全起見，埃斯特海森和其他病人接受的植入物只使用一個(gè)電極陣列來刺激左側(cè)大腦。因此，他們只能從右側(cè)視野中感知視覺。如果這個(gè)陣列被證明是安全的，那么第二視力計(jì)劃在大腦的兩側(cè)各植入一個(gè)。多恩表示，該公司還在研究改進(jìn)技術(shù)的方法，以提高患者的分辨率和視野范圍。

公司希望將植入電極的數(shù)量增加到150～200個(gè)，并正在改進(jìn)它的攝像頭和視頻處理器，可能會(huì)有熱成像視覺、人臉和物體識(shí)別功能。

研究人員還試圖通過研究如何更好地模仿神經(jīng)元群的放電來實(shí)現(xiàn)更自然的視覺。刺激大腦產(chǎn)生視覺感知，這個(gè)想法是眾所周知的，但是我們使視覺感知最為逼真，科學(xué)家還不太知道如何做到。

明尼阿波利斯市視網(wǎng)膜中心主任、美國眼科學(xué)會(huì)臨床發(fā)言人阿比什?巴夫薩爾（Abdhish Bhavsar）博士表示，還需要進(jìn)行更多的腦成像研究，為患者提供更大范圍的有用視覺。他說：“要理解刺激大腦在視覺方面的作用，我們還有很長(zhǎng)的路要走。如果我們開發(fā)出一幅大腦地圖，顯示出具體是什么部位產(chǎn)生了什么類型的圖像或視覺感知，那么我們就可以據(jù)此制作出更優(yōu)化的電極陣列。”

俄里翁的另一個(gè)不足之處是，它只對(duì)那些天生有視力，后天失明的人有用。天生失明的人，大腦中負(fù)責(zé)視覺的部分沒有完全發(fā)育，視覺信息不能有效地傳遞到大腦。那么，那種可以幫助所有盲人的設(shè)備還有很長(zhǎng)的路要走。

如果FDA最終批準(zhǔn)俄里翁上市，也不是所有患者都愿意接受腦部手術(shù)。該設(shè)備可能也很昂貴。阿耳格斯II視網(wǎng)膜植入物的收費(fèi)約為15萬美元，盡管它在美國許多州可以通過醫(yī)保報(bào)銷。

埃斯特海森對(duì)盲人和視障人士輔助技術(shù)的未來充滿希望。他說：“目前這只是一小步。但我認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)最終將改變數(shù)百萬人的生活。”