利用人造視網(wǎng)膜可以讓盲人獲得一些視力。新的研究發(fā)現(xiàn)利用不通長(zhǎng)度的電脈沖可以讓視網(wǎng)膜植入體獲得更高的分辨率，這樣盲人朋友可以更好的分辨周圍的環(huán)境。
色素性視網(wǎng)膜炎是一種遺傳疾病，發(fā)病位置在視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞。這些細(xì)胞隨著時(shí)間不斷惡化后，人就會(huì)逐漸失明。植入人工視網(wǎng)膜，雖然不能使患者完全恢復(fù)視力，但能夠幫助病人看見(jiàn)物體的運(yùn)動(dòng)或大物件。來(lái)自南加州大學(xué)的眼科學(xué)副教授Andrew Weitz是這篇論文的主要作者，他將患者的視力與近視患者脫掉眼睛看遠(yuǎn)處物體這兩者之間的不同點(diǎn)進(jìn)行比較。
南加大研究使用的視網(wǎng)膜植入物是Argus I版本，被稱為“仿生眼”。和矯正色盲的EnChroma眼鏡不同，這些植入物能夠讓完全失明的人恢復(fù)部分視力，雖然可能無(wú)法分辨顏色。Weitz說(shuō)：“大部分患者能夠看到黃光和白光?！?/p>
植入過(guò)程涉及到將一個(gè)小電擊放置到患者的視網(wǎng)膜上，每個(gè)電極類似于圖像中的一個(gè)像素。當(dāng)病人佩戴上一個(gè)裝有小相機(jī)的太陽(yáng)鏡后，這些圖像會(huì)發(fā)送無(wú)線信號(hào)給那些排列的電極，電極刺激刺激與成像有關(guān)的細(xì)胞。例如當(dāng)你看到字母E時(shí)，發(fā)送的電脈沖會(huì)在視網(wǎng)膜上形成E的圖形。
Weitz說(shuō)：“這就是它們工作的方式。但到現(xiàn)在為止電極刺激視網(wǎng)膜上細(xì)胞的精確度是有限的?！彼退霞哟蟮耐掳l(fā)現(xiàn)，利用長(zhǎng)脈沖可以獲得更加精確的模式。他們?cè)诶鲜蠛腿祟惿砩隙歼M(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并將研究結(jié)果發(fā)表在了《Science Translational Medicine》。
老鼠進(jìn)行的不是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研究人員將它們的視網(wǎng)膜取了出來(lái)，并且使用與刺激Argus I相同的Weitz自制的電子陣列進(jìn)行刺激。他解釋說(shuō)：“通過(guò)保持視網(wǎng)膜的溫度，氧化生理鹽水流入眼內(nèi)，這樣可以讓視網(wǎng)膜在好幾個(gè)小時(shí)內(nèi)保持活性?！?/p>
Weitz在正常的老鼠和雜交獲得與失明基因與人類RP失明類似的小鼠身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
首先，他將病毒注射進(jìn)眼睛內(nèi)，植入一個(gè)蛋白的編碼基因，這種蛋白在電流點(diǎn)擊時(shí)能夠使細(xì)胞點(diǎn)亮。蛋白質(zhì)的表達(dá)需要花上好幾周的時(shí)間，此時(shí)視網(wǎng)膜已經(jīng)從小鼠眼睛中取了下來(lái)，并且在顯微鏡下放置了電極陣列。
之后Weitz用不同持續(xù)時(shí)間的電脈沖刺激視網(wǎng)膜看看細(xì)胞會(huì)有怎樣的回應(yīng)。結(jié)果：持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的電脈沖會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜產(chǎn)生較強(qiáng)的集中電刺激，能夠形成較高的分辨率產(chǎn)生較好的人工視覺(jué)。
老鼠是一回事，應(yīng)用在人體上又是另一回事。所以Weitz和他的同事在一名裝有Argus I植入體的患者身上進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)。雖然樣本容量小，因?yàn)锳rgus II的硬件不允許對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的脈沖，所以無(wú)法將它列入實(shí)驗(yàn)對(duì)象的范圍中。
Weitz說(shuō)：“當(dāng)然人類存在個(gè)體差異，患者患病的階段也不太?！钡哉J(rèn)為這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)大多數(shù)人是適用的。
Weitz和他的同事正著手于對(duì)Argus II植入體的硬件進(jìn)行修改，使其能夠承受長(zhǎng)時(shí)間的電脈沖。他們還考慮為電極陣列選擇替代材料，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的電脈沖會(huì)使眼睛中存在過(guò)多的電荷，可能會(huì)不安全。如果一切順利，擁有人工視網(wǎng)膜的患者能夠看見(jiàn)光甚至是更加清楚的物體。
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