腦中釘入百顆“鋼釘”，她再次看見了世界

戈麥斯因為中毒性視神經(jīng)病變永久失去了視力，她作為志愿者參與了一項臨床試驗：在視覺皮層上植入一個“釘床”。通過電極直接刺激大腦皮層，戈麥斯“看”到了點、線、字母等一些簡單的信號，甚至可以在訓(xùn)練之后玩一些簡單的游戲。

戈麥斯戴著一副奇怪的眼鏡坐在桌邊，慢慢伸出手，指向面前的圖片。她的手指準(zhǔn)確地落在圖片中黑白交界的位置。這個看起來簡單的動作，是戈麥斯期待已久的“奇跡”。

戈麥斯曾是一位生物老師，十幾年前因為中毒性視神經(jīng)病變永久失去了視力。如今，她作為志愿者參與了一項臨床試驗：在視覺皮層上植入一個“釘床”。研究人員希望通過這個“釘床”，直接將視覺信息傳輸?shù)剿拇竽X中。

電擊大腦，看見“幻覺”

直接刺激大腦，讓人“看”到東西——這種神奇的技術(shù)出現(xiàn)在各類科幻作品中。其實科幻早就在現(xiàn)實中上演了。1929年，德國神經(jīng)科醫(yī)生奧特弗里德·福爾斯特手術(shù)時在患者的視覺皮層插入一根電極并注入電流，患者就會憑空看到一個亮點。這種現(xiàn)象便是光幻視。

對于視力正常的人而言，光幻視也很常見。在你閉上雙眼或者揉眼睛時，很容易在視野內(nèi)看到一些亮斑或者亮線，就算在完全沒有光線的情境下亦會如此。這是因為我們的視覺皮層在沒有外來光線輸入的情況下，依然會有一些自發(fā)的活動。

后天失明的盲人也會有視幻覺。許多后天失明的盲人都是連接視網(wǎng)膜和大腦的視神經(jīng)受到了損害，常規(guī)治療手段無法恢復(fù)視力。而在利用視幻覺這件事上，科學(xué)家們和科幻作家想到了一起：如果直接在大腦中激活視覺皮層，是不是可以繞開眼睛，讓盲人重新看到這個世界？

在早期的嘗試中，科學(xué)家們通常將電極貼在大腦表面。這種電極手術(shù)較為簡單，但刺激精度不足，往往只能讓患者看到一個亮斑。除此之外，還存在一定風(fēng)險。大腦表面距離神經(jīng)元密集的區(qū)域有一定距離，往往需要使用較大的電流才能引起光幻視，而這可能會誘發(fā)患者的癲癇。

2020年，科學(xué)家們看上了 “釘床”。這是一種猶他電極陣列，科學(xué)家希望用它來改善過去電極的不足。荷蘭神經(jīng)科學(xué)家羅爾夫塞馬的團隊在健康的獼猴的視覺皮層植入了猶他電極陣列，這種電極就像一個小小的釘床，會穿刺進入視覺皮層，實現(xiàn)對深部位置更精準(zhǔn)的刺激。這些猴子成功看到了字母等一些更精細的視幻覺，甚至可以識別幻覺的形狀和運動情況。

學(xué)習(xí)如何“看到”

不久后，戈麥斯成為了第一位人類志愿者。

研究團隊在她的視覺皮層上植入了一個小小的“釘床”。這個釘床底座的尺寸只有4mm×4mm，大概是小拇指夾蓋的一半大小。它上面共有100個1.5mm長的“釘子”，排列成網(wǎng)格，其中96個作為電極使用。

然而，戈麥斯并沒有在手術(shù)后立刻恢復(fù)視力。她遇到了一個難題：如何區(qū)分來自電極刺激和自發(fā)產(chǎn)生的光幻視。為了幫助戈麥斯明確刺激的時間，研究者會在電極刺激的同時播放一個聲音。經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練后，戈麥斯逐漸明白，單個“釘子”的刺激引起的光幻視都是小光點，并且這些小光點總是局限在她視野內(nèi)左下方相同的一個區(qū)域中間。

在這之后，研究者借助戈麥斯可靠的匯報來優(yōu)化刺激的各項參數(shù)。電極刺激產(chǎn)生的光幻視通常是白色的，電流很低時，戈麥斯會看到一些非常暗的東西，隨著刺激強度增大，幻覺會變亮，并且可以精準(zhǔn)定位它們，連續(xù)反復(fù)的刺激會讓幻覺保持穩(wěn)定的亮度和大小。

通過不同 “釘子”的組合刺激，戈麥斯可以看到并區(qū)分出幾個分離的點、完整的線、不同的字母。她還嘗試了判斷視幻覺左右位置的游戲，達到了很高的正確率。

這100個“釘子”就像100塊積木一樣，戈麥斯學(xué)會了如何用它們搭建起眼前的新世界。

通向真實世界

研究者還給戈麥斯戴上了一副“仿生視網(wǎng)膜”眼鏡。這副眼鏡通過眼鏡架上的攝像機，將真實世界帶到她的眼前。真實世界的圖像經(jīng)過過濾，留下了邊界、拐角等明顯的視覺特征，它們被一起編碼為電信號傳輸?shù)诫姌O上。

經(jīng)過訓(xùn)練后，戈麥斯可以在所有測試中找到黑色色塊和白色色塊的分界處，也可以找到屏幕上一個較小的白色方塊的位置。

盡管“釘床”理論上只有10×10的像素，僅僅能給她展示一些簡單的圖形。但這是戈麥斯失明多年后，第一次能“看到”世界。

這塊“釘床”并沒有永遠留在戈麥斯腦中。6個月后，研究人員取下了電極。在長時間的植入后，猶他電極周圍會形成瘢痕組織，從而失去效果。目前沒有人可以確定電極在不影響患者大腦的情況下能持續(xù)工作多久。研究團隊希望通過進一步研究，將電極使用壽命延長到數(shù)十年。

（澎湃新聞網(wǎng)）