脑机接口重塑视界：让失明患者重见希望
脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）是一项将脑与外部设备连接起来的前沿技术，能够让脑直接与计算机或其他设备进行通信。通过在脑中植入电极或使用无创方式（如 EEG 脑电图），脑机接口能够捕捉脑的电信号，将这些信号转化为设备可理解的指令，从而实现直接控制。脑机接口技术目前不仅在通讯和增强现实等领域中有广泛的应用潜力，其在视力恢复方面的突破更为失明患者带来前所未有的希望。
利用视网膜芯片植入、视觉皮层植入等技术，脑机接口将复杂的图像数据转化为神经电信号，直接刺激视网膜或视觉皮层，让脑产生视觉感知。尤其对于视网膜病变或视神经萎缩等传统疗法难以治愈的病症，脑机接口的介入开辟了新的可能。这种创新不仅为视觉康复提供了新路径，也为智能设备支持的远程医疗带来了更广泛的应用前景。
现如今，全球众多科研团队都在研究这一前沿技术，发表了大量研究成果。下面是一些关于恢复视力的脑机接口系统，让我们进一步探索这条视力康复的创新之路。
Argus Ⅱ
Argus II视网膜假体系统是由 Second Sight 公司开发的一种视觉假体设备，包括一个可植入眼内或眼周的小型电子设备、一台固定在眼镜上的微型摄像头以及患者佩戴或携带的视频处理装置（VPU）。
Argus II 旨在帮助患有视网膜色素变性（RP）等退行性眼病的患者恢复部分视力。该系统通过安装在特殊眼镜上的微型摄像头捕捉视觉信息，然后将其无线传输到植入在视网膜中的电极阵列。这个阵列刺激视网膜内仍然活跃的细胞，从而在脑中产生光点的感知。长期研究表明，Argus II 可提供多年的稳定视功能改善，用户的生活质量和自主性显著提升。
信息来源：
https://www.aaojournal.org/article/S0161-6420(16)30579-6/fulltext
PRIMA
PRIMA 视觉假体系统，由一个通过手术植入视网膜下方的光伏植入体（完全无线且自主），一副配备摄像头和投影系统的特殊眼镜以及一个用于处理图像清晰度和放大的便携处理器组成。其工作原理是将图像转换为电信号，通过刺激视网膜下方的光敏电极阵列，帮助失明患者恢复部分视觉。
在名为 PRIMAvera （NCT04676854） 的 PRIMA 临床试验中，38 名患有地图样萎缩 （GA） 的受试者被植入了 PRIMA 视网膜系统以恢复视力。结果显示，使用该系统时，视力得到了有意义的改善。患者在使用 PRIMA 植入体阅读一系列字母时，他们对字母的敏锐度有显着改善，也有些人能够阅读更长的文本。
信息来源：
https://science.xyz/news/primavera-trial-preliminary-results/
Blindsight
2024年 9月 17 日，埃隆•马斯克所拥有的脑机接口公司Neuralink 宣称，他们用于恢复视力的实验性植入装置“Blindsight”，成功获取了美国食品药品监督管理局（FDA）突破性医疗器械的认证。
Blindsight 装置通过在脑中植入芯片直接刺激脑的视觉皮层，而非依赖视网膜或视神经，使得那些因视网膜病变、视神经损伤等原因失明的患者有可能重新感知周围环境。虽然目前系统生成的视觉仍然比较粗糙（如光点、轮廓等），但这一视觉系统已能够帮助患者避免障碍物、识别物体位置，大幅改善生活质量。
信息来源：
https://neuralink.com/
通过先进的技术帮助视障患者重获部分视觉，正逐渐成为视力恢复领域的革命性工具。尽管当前技术仍处于早期阶段，已在改善患者生活质量和独立性方面展现出良好的前景，未来发展将进一步提升分辨率和适用性。
· 革新式康复手段
传统眼科治疗多集中于修复眼睛或视神经的功能，但对于完全失明的患者，常规方法常常难以奏效。而脑机接口系统的出现带来了新的希望。脑机接口技术无需依赖受损的视觉系统，而是直接通过刺激视网膜或视觉皮层，传递视觉信息，让患者重新感知光和周围环境。这一革命性突破为传统手段无法恢复视力的患者提供了全新的康复选择，重新定义了眼科治疗的可能性和未来方向。
· 个性化治疗方案
脑机接口系统具备实时反馈和自适应处理功能，能根据用户的脑电信号和视力恢复情况动态调整刺激模式，使系统更灵敏地响应用户的不同需求。这种灵活性为个性化视力康复提供了可能，让患者获得更自然的视觉体验，同时提升了治疗效果的持久性和舒适度。
· 未来仍面临挑战
脑机接口在提升视力方面仍面临多项技术难题：
提升视觉分辨率：
目前脑机接口系统的视觉分辨率仍然较低，导致患者只能感知简单的光点或粗略的轮廓，无法看到清晰的细节。这种有限的视觉信息让患者在日常生活中仍然受限。未来研究的重点之一是如何在技术上进一步提高分辨率，使脑机接口系统能够模拟更接近自然的视觉体验，帮助患者分辨出更复杂的物体、色彩和细节，这将极大提升系统的实用性和患者的生活质量。
长期稳定性和生物相容性：
当前脑机接口系统材料可能在长期使用中出现电极损耗或性能下降，影响信号传输的精确度。此外，外来植入物可能引发免疫系统的排斥反应，导致局部组织炎症或不适，影响系统的功能和患者的体验。未来需要开发更耐用的材料和更先进的植入技术，以确保设备在长时间内的稳定运行，同时减少对生物组织的影响，提高系统的安全性和患者的适应性。
高速数据处理与电池寿命：
在脑机接口系统中，高速数据处理对实时传输视觉信息至关重要，但这也意味着更高的能耗，因此如何兼顾速度与电池寿命成为关键。为实现这一平衡，未来需要开发更高效的算法和低功耗芯片，以提升系统的整体能效。智能电源管理策略的加入，如动态调整处理功率或待机模式的切换可能将帮助延长设备续航，从而更好地满足长时间应用的需求。
这些问题将在未来影响脑机接口的广泛应用和效果。
编辑：倪铭蔚、杨诗歌
排版：bonbon
审核：曹秋晨
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