2019 08 15
洛桑联邦理工学院
来自瑞士的EPFL和意大利的Scuola Superiore Sant的科学家们正在为盲人开发一种完全绕过眼球并向大脑发送信息的技术。他们通过一种叫做OpticSELINE的新型神经内电极刺激视神经来做到这一点。他们在兔子身上进行了成功的测试，并在《自然生物医学工程》上发表了他们的研究结果。
“我们相信神经内膜刺激可以成为几种用于感觉和运动功能恢复的神经假体装置的有价值的解决方案。这种方法的转化潜力确实非常有前途，”Silvestro Micera解释说，他是EPFL的Bertarelli基金会转化神经工程基金会主席和在Scuola Superiore Sant“Anna的生物电子学教授，他继续使用神经内电极为截肢者进行手外科创新。
据估计，全球约有3900万人失明。许多因素可导致失明，如遗传、视网膜脱离、外伤、视觉皮质中风、青光眼、白内障、炎症或感染。有些失明是暂时的，可以用药物治疗。如何帮助永久性失明的人?
这个想法是产生光幻视，即以白色图案的形式看到光的感觉，而不是直接看到光。视网膜植入物是一种用于帮助盲人的假体设备，它受到了排除标准的限制。例如，全球有50万人因视网膜色素变性(一种遗传性疾病)而失明，但由于临床原因，只有几百名患者有资格接受视网膜植入手术。直接刺激视觉皮层的大脑植入物是另一种策略，尽管有风险。因此，新的神经内解决方案尽量减少排除标准，因为视神经和通往大脑的通路往往是完整的。
上世纪90年代，人们曾尝试刺激视神经，但没有得到确切的结果。EPFL的神经工程学Medtronic主席Diego Ghezzi解释说:“当时，他们使用的是袖套神经电极。问题是这些电极是刚性的，它们可以四处移动，所以对神经纤维的电刺激变得不稳定。病人很难理解这种刺激，因为他们总是看到不同的东西。此外，它们的选择性可能有限，因为它们吸收了表面纤维。”
神经内电极可能确实是为受试者提供丰富视觉信息的答案。科学家们说，它们也很稳定，一旦植入人体，它们就不太可能四处移动。袖状电极通过手术放置在神经周围，而神经内电极穿透神经。
Ghezzi, Micera和他们的团队一起设计了OpticSELINE，一个由12个电极组成的电极阵列。为了了解这些电极在刺激视神经内的各种神经纤维方面有多有效，科学家们通过光学seline向视神经输送电流，并测量了大脑视觉皮层的活动。他们开发了一种复杂的算法来解码皮层信号。他们发现，每一个刺激电极都能诱导一种特定的、独特的皮质激活模式，这表明对视神经的神经内刺激是选择性的、信息丰富的。
作为一项初步研究，这些皮层模式背后的视觉感知仍然未知。盖兹继续说:“目前，我们知道神经内刺激有可能提供信息丰富的视觉模式。它将在未来的临床试验中收集患者的反馈，以便对这些模式进行微调。从纯技术的角度来看，我们明天就可以进行临床试验。”
使用目前的电极技术，人类OpticSELINE可以由多达48-60个电极组成。 这种有限数量的电极不足以完全恢复视力。 但是这些有限的视觉信号可以被设计成为日常生活提供视觉辅助。
https://medicalxpress.com/news/2019-08-optic-nerve-aid.html |
