大脑植入设备帮助盲人恢复视觉

通过无线装置,盲人将可以感知物体运动,辨别明暗

09/18/2019

七年前,Jason Esterhuizen在一场可怕的车祸中双目失明,陷入一片漆黑。UCLA Health加州大学洛杉矶分校医疗中心的研究人员在他的大脑内植入了一种实验装置,如今,他已经恢复了视觉感知,并能够独立生活。

“现在我可以做以前不能做的事情了”,30岁的Esterhuizen从南非来到UCLA Health医疗中心参加临床试验,他说,“我可以整理衣物,不用拐杖就能在有灯的走廊里找到路,过马路也更安全。我的生活更容易了”。

该装置是为曾经视力正常,因伤或疾病而失明的人设计。虽然它不能提供正常的视力,但能够恢复患者探测移动和分辨明暗的能力,重获探索美好世界的机会。

作为该项目5年来的主要研究负责人—— UCLA Health医疗中心的的神经外科医生Dr. Nader Pouratian博士说:“这是我们第一次设计出完全可植入,可在家使用和无需外部插入的设备。该设备可以帮助患者恢复感知,例如,门的位置,人行道的起始和位置。这些都非常有意义,将可以帮助改善患者的生活质量。”

美国食品和药物管理局(U.S. Food and Drug Administration)认定该设备为“突破性设备”,其无线系统被安装在太阳镜上,将通过微型摄像机捕捉到的图像转换成电脉冲。产生的脉冲进而触发植入大脑中的60个电极组,刺激视觉皮层感知光线模式并输出视觉线索。

“我会看到黑色背景上的小白点,就像在晚上抬头看星星”,Esterhuizen说,“当一个人走向我时,我可能会看到三个小点。当它们靠近我的时候,越来越多的点会亮起来。”

除了眼镜,该设备还包括一条配有按钮的腰带,患者可以按下按钮放大太阳下的黑暗物体,再按下按钮,就可以看到黑暗中较亮的物体,比如夜间驶来的汽车前灯。

已有6名患者接受了植入手术:前3名在UCLA Health医疗中心,2名在贝勒医学院(Baylor College of Medicine),第6名是在加州大学洛杉矶分校。当接受植入的患者欣赏到烟花或吹灭生日蛋糕上的蜡烛时,他们的喜悦溢于言表。

“每次开启设备对我来说都是惊喜”,Esterhuizen说,“在完全失明后,突然看到带有特殊含义的微弱闪光在周围移动。某种程度上能够再次拥有视力,真是太神奇了”。

植入设备目前仅会刺激病人的左脑,导致他们只能从右侧的视野中感知视觉线索。因此,我们的终极目标是将设备植入大脑的两侧,以恢复全部视野。

Dr. Pouratian提到:“这种设备有可能为青光眼、糖尿病视网膜病变、癌症和创伤致盲的患者恢复功能性视力。随着研究主体的投入,Dr. Pouratian与同事们希望未来能改造这种设备,实现帮助天生失明或视力低下的患者的愿景。

全世界有近3,900万人被界定为是盲人,而由第二视力医疗产品公司(Second Sight Medical Products)开发和销售的Orion设备,将直接刺激视觉皮层,帮助和Esterhuizen一样视网膜和视神经受损的患者。

Esterhuizen是一名乐观的运动员,迷恋跳伞,蹦极等极限运动,近期和队员们一起完成了2019年盲人棒球世界大赛的挑战,意外失明和设备的植入改变了他的生活。

“车祸的那天,我23岁,正在学习成为一名飞行员”,他在自己的博客中写道,“生活并没有在那里停止,而是变得更加美好,因为遇到我一生的挚爱,Sumarie”。

这对夫妇于9月22日庆祝了他们的第一个结婚纪念日。

“通常,当妻子生我的气时她会很安静,而我会说,你在哪儿?我想和你谈谈”。“现在我能找到她了,她再也躲不开我了”,Esterhuizen说。

UCLA Health医疗中心的这一研究项目获得了美国国立卫生研究院针对“通过推进创新神经技术(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies)简称Brain”的项目资助,该项目得到了第二视力医疗产品公司的支持。Dr. Pouratian是第二视力医疗产品公司的科学顾问。

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