電子眼：“借”我一雙慧眼

“醫(yī)生們開啟芯片的一剎那，就像是在黑暗的房間里點燃了一根火柴。太不可思議了……”英國殘奧會主席、前殘奧會盲人游泳運動員蒂姆·雷迪什在接受視網(wǎng)膜芯片植入手術(shù)后說。

近日，山西被挖眼男孩小斌斌的命運牽動著許多人的心。香港知名眼科醫(yī)生林順潮表示，愿意資助小斌斌為他安裝仿真度極高的義眼，并提出，5年后，等技術(shù)成熟再為小斌斌安裝“人工電子眼”，幫助他恢復(fù)部分視力。

“人工電子眼”讓關(guān)心小斌斌未來的人們充滿了期待，同樣也讓因患眼疾而失眠的患者充滿了期待。那么，人工電子眼是否真的能給患者帶來光明呢？

“醫(yī)生們開啟芯片的一剎那，就像是在黑暗的房間里點燃了一根火柴。這太不可思議了……在術(shù)后的試驗中，我能看到桌子上的物體，能看到亮光，大部分時間里，我還能看清時鐘?！边@段話是英國殘奧會主席、前殘奧會盲人游泳運動員蒂姆·雷迪什（Tim Reddish），在接受視網(wǎng)膜芯片植入手術(shù)后所說。

眼睛長久以來被看做造物主的杰作，完美的光學(xué)成像系統(tǒng)與神奇的光電轉(zhuǎn)化能力相結(jié)合，是凡人無法模仿的。然而，近年來相繼出現(xiàn)的電子眼、人工視網(wǎng)膜等產(chǎn)品，給失明的患者帶來了希望。但是，電子眼真的能讓人們重見光明、恢復(fù)視力嗎？它是如何工作的呢？

你曾經(jīng)閉著眼看見過星星嗎？當(dāng)你蹲的太久突然起身；或者看書太投入，腦袋撞在了樹上，那你或許閉著眼睛也看見過星星，也就是“眼冒金星”的感覺。這說明，即使眼睛沒有在工作，也有可能有視覺。

為什么我們閉上眼睛也會有視覺呢？因為視覺歸根到底只是一種感覺，我思故我在，有沒有光亮，是大腦告訴我們的，而不是眼睛告訴我們的。眼睛負(fù)責(zé)把光線轉(zhuǎn)化成電流，視神經(jīng)就是那根長長的電線，把眼球產(chǎn)生的電信號傳遞到大腦專門負(fù)責(zé)視覺的區(qū)域，再把電信號翻譯成各種顏色和圖形。因此，理論上只要有正確的電流，走上正確的傳輸通路，就可以刺激大腦翻譯出我們想要的圖案。

上圖為視覺神經(jīng)系統(tǒng)的示意圖，主要由三個部分組成，眼球里的視網(wǎng)膜、球后視神經(jīng)、大腦視覺皮層。

目前的人工電子眼根據(jù)電流刺激部位的不同也分為三類：

一、放在眼球內(nèi)刺激視網(wǎng)膜的電子眼

視網(wǎng)膜類似相機(jī)的CCD，其上每一個細(xì)胞都代表一個象素點。將電極片放置在視網(wǎng)膜前，可以定位刺激不同的區(qū)域，產(chǎn)生圖像的視覺。當(dāng)然，這種圖像是模糊而粗略的，畢竟電極片上的電極點比視網(wǎng)膜上的細(xì)胞少得多。

二、刺激視神經(jīng)的電子眼

將電極插入視神經(jīng)，通過對視神經(jīng)放電來產(chǎn)生電信號。這種電子眼可用于視網(wǎng)膜已嚴(yán)重破壞，無法將電極植入視網(wǎng)膜上的患者，同事避免了植入大腦皮層所帶來的顱內(nèi)感染等風(fēng)險，但植入過程本身也會對視神經(jīng)造成損傷。

三、直接刺激大腦視覺皮層的電子眼

將電極片置于腦皮層下，直接對視覺中樞放電，能使患者感受到閃光感，甚至是彩色的閃光感，但是難以呈現(xiàn)具體的圖像，更不可能恢復(fù)視力，且有顱內(nèi)感染的風(fēng)險。

Second Sight（第二視覺）公司經(jīng)過20多年研究的ArgusⅡ視網(wǎng)膜假體系統(tǒng)，終于在今年2月14日，經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)，作為首個人工視網(wǎng)膜用于治療。它是屬于前文所述的第一類產(chǎn)品，放在眼球內(nèi)刺激視網(wǎng)膜的裝置。

1998年，Robert Greenberg博士和Sam Williams一起創(chuàng)建了第二視覺公司。Sam自己就是一位色素性視網(wǎng)膜炎患者，對這一領(lǐng)域的公共研究喪失了信心，所以決定自己開發(fā)能投入商業(yè)化的人工視網(wǎng)膜設(shè)備。Sam于2009年去世，沒有來得及等到自己目標(biāo)實現(xiàn)的那天，但是他的研究將會造福許多人。

2002年，在南加州大學(xué)多漢尼眼科研究所一項發(fā)明的激勵下，Argus I被開發(fā)出來，它有16個電極。在2002到2004年間，共進(jìn)行了6例試驗性的植入手術(shù)。這些患者擁有了簡單的光感，能判斷物體的移動，能從背景里分辨出物體。 這是由于擁有越多的電極，就能分辨出越精細(xì)的圖像。

現(xiàn)在的Argus II有了60個電極。從2006年至今，它已經(jīng)讓40名患者重新獲得了基本的視力，其中一些人已經(jīng)能夠區(qū)分物體、形狀，甚至閱讀大字印刷的印刷品。雖然使用者需要經(jīng)過一定程度的訓(xùn)練，才會理解視野里的光點意味著什么，也就是需要練習(xí)把眼前的“星星”與以前見過的圖形相聯(lián)系。

Argus II不是治療失明的萬能方法，只是一個把光轉(zhuǎn)化成電的中轉(zhuǎn)站，它需要視網(wǎng)膜的其他神經(jīng)細(xì)胞是完好的，才能把電流定位傳輸?shù)酱竽X中去。

目前，這家公司已經(jīng)在美國申請了76項專利?，F(xiàn)在，他們已經(jīng)準(zhǔn)備好了Argus III的動物實驗。新一代的人工視網(wǎng)膜將會擁有數(shù)百個電極。雖然現(xiàn)在的Argus只能讓人們看到一些光點，但是這些光點已經(jīng)顯現(xiàn)出了希望的光芒。

Argus是希臘神話中百眼巨人的名字。以它為名的人造視網(wǎng)膜系統(tǒng)由以下五部分組成：

1、視頻眼鏡：在鏡片中的兩臺數(shù)碼相機(jī)，代替人眼獲取實時圖像。

2、視頻處理器：把相機(jī)獲得的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成電磁信號，完成視網(wǎng)膜細(xì)胞光電轉(zhuǎn)化的工作。

3、發(fā)射器：把處理器編碼的電磁脈沖發(fā)射出去。

4、接收器，一般放在耳朵上面的頭部皮膚里，接收電磁信號后通過一條細(xì)線傳到視網(wǎng)膜上。

5、視網(wǎng)膜植入裝置：1毫米見方的電極片，上面有60個電極，按照處理器發(fā)出的指令依次放電，電信號刺激視網(wǎng)膜上殘存的正常細(xì)胞，將電信號通過視神經(jīng)傳到視覺中樞。

對于電子眼是否能恢復(fù)視力這個問題，答案已經(jīng)很明顯了——目前的電子眼只能產(chǎn)生模糊的圖像，甚至只有單純的光感。但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，將來辨認(rèn)視力表上E的方向，也是可以期待的。

對于先天失明的人來說，從未使用過視覺功能，大腦就沒有學(xué)會如何處理視覺信號。就像蝙蝠能發(fā)出超聲波定位，但即使在人身上安裝超聲波發(fā)射器，我們也無法用于定位，因為我們的大腦不能處理超聲波信號。同理，先天失明者的大腦因為沒有視覺經(jīng)驗，也無法處理視覺信號。因此，所有的電子眼都只適用于后天失明的患者。

第一類電子眼目前主要用于視網(wǎng)膜色素變性患者，這類患者以進(jìn)行性夜盲為起始癥狀，最終失明，但其視網(wǎng)膜的大部分神經(jīng)細(xì)胞都是完好的。第一類電子眼不能用于視網(wǎng)膜嚴(yán)重受損甚至缺失的患者。

對于被挖雙眼的男孩小斌斌來說，由于視網(wǎng)膜已經(jīng)不存在了，所以第一類電子眼是無法使用的。以目前的電子眼技術(shù)，另外兩類電子眼也不可能讓其恢復(fù)視力，充其量只能引起視覺閃光感，或許能幫助其躲避大型障礙物。