互动科普

图：泽勒纳教授用手比画植入芯片的原理

视力恢复得特别好的患者已经能够正常地生活

泽勒纳：最初接受手术的几位患者，效果并不是很好。尽管如此，借助直接进行电刺激，他们也能够分辨出垂直物体和水平物体。这样的结果坚定了我们对治疗方案的信心。随着手术次数的增多，手术技术越来越成熟，安全性也越来越高，我们才开始在接近黄斑的区域植入芯片。

在对第11位患者进行这种手术治疗时，我们才真正地将芯片植入黄斑底下。手术后，这位患者能够阅读文字，还能够辨认香蕉等物体。

Newton：真是戏剧性的变化，那后来视力又如何？

泽勒纳：手术后第5天便能够指认光点。最初阶段必须仔细调整机器才能够看见鲜明的图像，所以在手术后的头几天一直要进行调整。

Newton：突然又能够看见东西，患者有怎样的反应？

泽勒纳：不用说，一种很惊讶、很迷惑的表情，还有人高兴得禁不住哭出声来。

有的患者说“我要摸一下这个东西”，接着便紧抓住一个物品不放。他们盯住自己手上的东西，简直不敢相信是真的。奇迹出现了，他们突然发现一个新的视觉世界！看到患者的这种表现，我们真是由衷地高兴。

Newton：那当然会使人惊喜不已。能够抓住东西，说明视力恢复得不错。

泽勒纳：最初的临床试验手术有一个特别成功的例子。那位患者可以看见窗户的位置，窗外的树木，门把手的位置，等等。

后来，我们不断改进芯片。植入改进芯片的患者可以自己淋浴，还可以一个人外出活动。患者外出时还可以用一个带有两个旋钮的装置自行调节亮度、照度和对比度，使自己看得更清晰。

有一位患者喜欢夜间外出。他能够看见街灯，沿着街边明亮的橱窗散步。

在车站等候公共汽车时，他能够看见远处驶来的汽车的前灯。随着汽车进站，还可以区别前后两个门灯。这种程度的视力在日常生活中当然是非常有用的。

将高分辨率芯片植入视细胞层，实现“天然”人工视觉

Newton：您能详细介绍一下这种人造视网膜芯片吗？

泽勒纳：这种芯片有1550个像素。其他研究小组所采用的电刺激方法大多只有60个像素。我们芯片的特点之一就是分辨率非常高。

Newton：还有哪些其他特点？

泽勒纳：可以随眼球“自行”移动接收光线。人的眼睛随时都在无意识地颤动，这种现象有助于我们持续地注视一个物体。

我们的芯片固定在眼球上，因而能够随眼球一起移动。随着眼球颤动，芯片接受到的稍微有所不同的图像。

Newton：这就是说，具有随正常眼球进行转动的优点。

泽勒纳：我们在研究中做出的最重要的决定是将芯片植入视细胞层内。我们知道，即使失明后，视网膜上也仍然有大量活着的双极细胞和神经节细胞。芯片植入视细胞层，有可能利用这些仍然正常的信息处理系统来恢复视力。

视网膜上的双极细胞和神经节细胞具有难以想象的、巨大的处理信息的能力。我们的视力使用的就是这种天然的神经“计算机”。将芯片植入视细胞层只相当于更换了这种计算机的“输入部分”，因此，这种治疗方法有可能获得接近于天然的视觉。

不过，植入芯片后，患者必须要练习“透视”。视网膜和大脑的各点同视野（空间）有一种对应关系，只有通过练习才能够习惯这种对应关系。

Newton：这其实就是一种修复眼睛视物机制的技术。

（本文发表于《科学世界》2012年第4期）