涨知识!蒙纳士大学拓展视力恢复领域的新前沿!

  眼睛是心灵的窗户,也是人类最重要的器官,大脑中大约有一半的知识和记忆是靠眼睛获取的。没有了一双好眼睛,就等于失去了了解外部世界的机会。盲人的不方便不是闭上眼睛就能体会到的,而且他们的数量比你想象的要多得多。

  蒙纳士大学的研究者发明了一种植入脑皮质的革命性视力装置,未来很有希望能帮助盲人恢复视力。研究者已经准备在墨尔本进行世界首个人体临床试验。通过蒙纳士大学的“皮质前沿”项目,研究者已经研发出一种迷你的无线电子植入装置,它能固定在大脑表面,并能帮助盲人恢复视力。进一步研究已经证实,对于其他患有无法治愈的神经疾病(比如肢体麻痹)的病人,这种技术也有望大大改善他们的健康水平。

  许多被临床诊断为失明的患者,其实只是视觉神经受到了损坏,阻碍了视觉信号从视网膜传送到大脑的“视觉中心”。Gennaris仿生视觉系统能避开这种损伤,可以治疗许多当今医学治不好的疾病。Gennaris系统是蒙纳士视觉团队 (MVG) 的心血结晶。该系统包括定制设计的带摄像头和无线发射器的头盔、视觉处理硬件和软件,以及一组植入大脑的9×9毫米的芯片。

  头盔中的摄像机捕捉到的场景将被发送到视觉处理器上——其尺寸跟智能手机差不多,在那里,图像将被处理并提炼成最有用的信息。处理过的数据会被无线传输到每一块可植入芯片里的复杂电路上,在那里,数据会被转化成一种电子脉冲模式,然后通过头发丝那么细的微电极刺激大脑。

  这是一个走在脑皮质植入技术前沿的项目,其主要成员包括:蒙纳士视觉团队首席研究员兼主任Arthur Lowery教授;蒙纳士大学生物医学发现研究所的Marcello Rosa教授和Yan Wong博士;来自阿尔弗雷德医院的Jeffrey Rosenfield教授;来自蒙纳士大学电气和计算机系统工程系的菲利普·刘易斯Philip Lewis博士,还有其他研究同仁,在这就不一一赘述了。

  “脑皮质视觉假体的目标是通过向视觉皮层提供电刺激来修复视觉。视觉皮层是大脑接收、整合和处理视觉信息的区域。”Lowery教授说道,“我们的设计创造了一种视觉模式,是由多达172个光点(光幻视)组成的集合体,它能为个体提供室内和室外环境的导航信息,并辨认出其周围是否有人类和物体的存在。”

  这个项目耗费了十多年的心血筹备,很有希望刺激澳大利亚的大脑可植入系统制造业发展。通过额外的资金支持,这种改变生活的技术将会在墨尔本制造,并分销到全世界。

  由Lewis博士领导的“皮质前沿:脑机接口商业化”项目在联邦政府医学研究未来基金 (MRFF) 前沿健康和医学研究计划下获得了100多万的资金支持,澳大利亚卫生部长Greg Hunt阁下于2019年6月宣布,将推进该技术,并提出未来投资的详细计划。

  今年晚些时候,第二阶段的MRFF投资计划也会公布出来,这意味着在未来五年内,乐观估计会有一到两笔高达1亿的资金支持。

  Lewis博士说:“如果成功的话,蒙纳士视觉团队将创建一个新的商业企业,专注于为无法治愈的失明患者恢复视力,并帮助四肢瘫痪患者重新动起来,从而改变他们的健康状况。”

  Wong博士说:“仿生视觉技术的商业化也跟我们的计划十分吻合,它能帮助我们探寻除了视觉和脊髓损伤之外的进一步应用,比如癫痫和抑郁症的缓解、大脑可控的假肢,以及其他重要感官的恢复。这跟我们在蒙纳士大学神经仿生学的能力是一致的,并且与一个专门的行业合作伙伴一起工作能带来巨大的价值。”

  Rosa教授说,除了改善医疗状况和恢复盲人视力,商业上的成功还可以为澳大利亚创造新的出口机会、高技能的制造业和医疗器械设计工作,以及经济增长。他说:“有了额外的投资,我们就能在澳大利亚制造这些皮质植入芯片,并且达到推进人类试验所需的规模。”

  最近研究者已经在羊身上成功地完成了试验,这一发现发表在国际期刊《神经工程学》(Neural Engineering)的七月号上。这代表站在世界前沿的完全植入式皮质视觉假体进入长期试验阶段。

  在进入临床前的准备研究中,10个芯片(7个主动的和3个被动的)被专用插入系统植入大脑。刺激通过7个主动的设备输出长达9个月,累计超过2700小时,却没有对健康造成任何明显不利的影响。

  “这项研究结果表明,通过无线芯片组合进行长期刺激,不会诱发广泛的组织损伤,也不会导致明显的行为问题,或者由刺激引起的癫痫发作。”研究的主要作者Rosenfield教授说。

  希望在不久的将来,有更多的盲人受益于这一项目,重新打开心灵之窗。

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[涨知识!蒙纳士大学拓展视力恢复领域的新前沿!] 文章生成时间为:2020-11-08 22:08:32
蒙纳士大学(Monash University)
  • 院校名称:蒙纳士大学
  • 学校类型:公立大学
  • 建校时间:1958年
  • 世界排名:58 世界排名:6
  • 学生人数:56144人
  • 院校地址:Wellington Road,Clayton,Victoria 3800,Australia
  • 中文介绍:http://school.liuxue360.com/au/monash/
  • 莫纳什大学(Monash University),也称为莫纳什大学。世界百强名校,是澳洲八大名校(Group of Eight)的盟校成员。于1958年由国会建立,是维多利亚州的第二所古老的大...…[详细介绍]

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