盲人復明!馬斯克Neuralink聯(lián)創(chuàng)實現(xiàn)人工視覺里程碑
盲人復明,太了不起了。
這可能是2025年最低調(diào)但又最閃亮的科技進展了。
Nature最新刊登了新研究進展,人工視覺技術(shù)剛剛幫助一位70歲奶奶重獲光明。
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在失明之前,我是個狂熱的書蟲,我想把它找回來。
70歲的Sheila Irvine(希拉·歐文)最大的愿望是能夠再次閱讀,而就在最近她的愿望成真了。
原因來自于一項世界首創(chuàng)的人工視覺研究PRIMA。
其背后帶隊的還是當年和馬斯克一起創(chuàng)辦Neuralink的聯(lián)合創(chuàng)始人,現(xiàn)在自己創(chuàng)業(yè),做的還是視網(wǎng)膜植入物。
厚度只有一根頭發(fā)絲大小,卻能夠讓80%的患者視力得到顯著改善,并且能夠順利閱讀字母、數(shù)字和單詞。
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對此,論文主要作者Frank Holz表示:
該研究首次證明人工視覺可以恢復患者的功能性中央視力,為失明者帶來了希望。
而對于患者本身及其家人,或許這將是人至暮年,一次寶貴的再次見面的機會:
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失明15年,終于重獲光明的她
在參與實驗之前,希拉是這樣描述自己的:
我的眼睛就像有兩個黑色的椎間盤,外面扭曲了。
故事的開始還要回到15年前,那是她第一次發(fā)現(xiàn)自己開車不受控制,一直在撞擊人行道,當她走進醫(yī)院后,她被確診患有年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)。
這是一種老年人的常見疾病,在患病后,患者眼睛后部的視網(wǎng)膜微小區(qū)域的細胞將會逐漸受損、死亡,并最終導致中央視力模糊或扭曲。
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雖然Sheila Irvine很快接受了這個事實,并學會和黑暗相處,但閱讀始終是她心中的執(zhí)念。
事情的轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在2022年,她以試驗者的身份參與了該項研究。
通過手術(shù)將植入物插入視網(wǎng)膜下方,并經(jīng)過多年的強化康復治療,她終于能夠再次捧起她心愛的書籍,現(xiàn)在即使是罐頭上很小的文字,她也能獨立認出。
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而在此之前,對于AMD患者來說,視力復明簡直就是天方夜譚。
首先根據(jù)癥狀和發(fā)展速度,AMD可粗略分為干性(萎縮性)和濕性(新生血管性)兩種。
其中,干性AMD晚期(地圖樣萎縮,GA)患者在全球超過500萬人,他們無法識別家人面孔、無法正常閱讀、無法駕駛汽車……生活的方方面面都飽受干擾。
科學家們也對此提出了一系列治療方案:
比較常見的有,使用干細胞療法再生光感受器,具體來說就是用胚胎干細胞或誘導多能干細胞(iPSC)分化出RPE或感光細胞層,再植入視網(wǎng)膜,然后與患者原有的神經(jīng)元形成突觸,引導功能恢復。
但目前還處于臨床試驗階段,仍然存在免疫排異及長期穩(wěn)定性的問題。
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也有科學家們考慮將光敏蛋白導入殘存神經(jīng)元,讓其重新對光信號敏感,該療法在部分早期臨床中達到了預期效果。
更有甚者,直接考慮將植入物插入大腦視覺皮層,或者采用基因治療手段,修復RPE65、CFH、C3、ABCA4等基因突變。
……
但其中絕大多數(shù)方法都只是延緩視力喪失,對此,論文作者之一的Mahi Muqit醫(yī)生曾表示:
當你與視力喪失嚴重的患者交談,會發(fā)現(xiàn)減緩視力喪失只是權(quán)宜之計,而他們真正想要的是恢復。
而目前能真正做到逆轉(zhuǎn)恢復視力的,只有PRIMA。
首次實現(xiàn)患者視力的恢復
PRIMA的原理其實也很簡單,就是——成為光敏細胞的替代物。
AMD雖然會導致光敏細胞死亡,但視網(wǎng)膜神經(jīng)元卻得以幸存,所以只要找到合適的新的“光敏細胞”,模擬光子撞擊視網(wǎng)膜模式,對視網(wǎng)膜進行電刺激,就能恢復視覺。
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于是PRIMA(光伏視網(wǎng)膜植入物微陣列)應運而生,與以前的視網(wǎng)膜設備不同,它是無線的,而且作為光伏組件,激活它的光子也將作為其電力輸入。
整個設備由一種小型光伏視網(wǎng)膜植入物(尺寸為2mmx2mmx30μm)和一副特殊眼鏡組成,眼鏡搭載的攝像頭可以捕獲圖像信息并轉(zhuǎn)換成紅外光束,然后由視網(wǎng)膜植入物接收。
植入物再將它們發(fā)送給一個小型處理器,完成圖像的增強和清晰化,最后再在視網(wǎng)膜神經(jīng)元的協(xié)助下傳遞回患者大腦,完成視力的找回。
整個過程類似于一塊微型的太陽能電池板,位于視網(wǎng)膜萎縮區(qū)域內(nèi)的植入物充當人工感光器陣列,刺激剩余細胞的視覺信號傳遞。
憑借其超薄的外形和無縫的無線集成,PRIMA可以直接恢復GA患者失去的功能性視力,而不是像傳統(tǒng)療法一樣只能減緩疾病進程。
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該項目也已在臨床實驗中得到驗證。
研究團隊共接收了來自5個國家、17個臨床地點的38名視力保持在1.2logMAR(最小分辨率角度的對數(shù))以上的GA患者,并分別在6個月和12個月對佩戴者進行視力評估。
其中32名參與者完成了最終評估,未參與的6名患者里,3人死亡、1人退出、2人無法參與檢測。
實驗結(jié)果表明,PRIMA系統(tǒng)能夠讓84%的患者恢復功能性中央視力,80%的患者實現(xiàn)了0.2 logMAR的水平上升,相當于能夠看到標準視力測試字母表下方的兩行,平均可改善25.5個字母(約5行)。
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另外在術(shù)后的前兩個月里,雖然部分患者出現(xiàn)排異反應,包括眼壓升高、視網(wǎng)膜流淚和出血,但其中95%都會在發(fā)病后2個月內(nèi)癥狀消退,原有的周邊自然視力也沒有出現(xiàn)顯著下降。
總體來看,實驗效果符合PRIMA系統(tǒng)設定的預期目標,對患者的益處大于植入手術(shù)的風險。
而且該設備不僅能應用在AMD患者,例如色素性視網(wǎng)膜炎等疾病,雖然感光細胞死亡,但只要視網(wǎng)膜神經(jīng)元仍然作用,PRIMA就能有所幫助。
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目前PRIMA已經(jīng)向歐洲監(jiān)管部門提交了相關(guān)申請,并計劃在明年正式推出,同時在美國,F(xiàn)DA的批準程序也同步進行中。
不過研究人員也承認該系統(tǒng)當前還存在局限性,實驗結(jié)果能夠改善可能受到了強化視覺訓練及興奮情緒的影響,缺乏完成訓練但未植入設備的對照組。
PRIMA可達到的最大敏銳度也有進步的空間,目前系統(tǒng)只包含381個像素,每個像素為100微米平方,用戶整體的閱讀過程并非快速流暢,視覺效果也只是黑白的。
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因此研究團隊也正在開發(fā)下一代植入物和眼鏡,將通過數(shù)字圖像處理和簡化的人體工程學進一步優(yōu)化視覺性能,實現(xiàn)比PRIMA像素更小、更有效,且擁有色覺。
而PRIMA還只是他們踏出的第一步。
創(chuàng)始人曾是馬斯克Neuralink的聯(lián)創(chuàng)
其背后坐鎮(zhèn)的是Science Corporation公司,作為一家2021年才成立的神經(jīng)技術(shù)公司,想必大家還有些陌生。
但說到公司創(chuàng)始人Max Hodak,他還有另外一個身份——馬斯克腦機接口公司Neuralink的聯(lián)合創(chuàng)始人。
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本科獲得生物醫(yī)學工程學士學位后,先是創(chuàng)辦生命科學公司Transcriptic,再擔任CEO五年后,轉(zhuǎn)而和馬斯克一起開辦Neuralink并擔任總裁一職。
Neuralink主要是希望通過植入式腦機接口技術(shù),實現(xiàn)大腦與計算機的直接交互,不僅可以幫助病患恢復身體感官功能,長期也希望可以和人工智能建立共生關(guān)系。
在離開Neuralink后,Max Hodak再次創(chuàng)立了Science Corporation,專注于神經(jīng)工程、腦-機接口以及治療視力、認知、行動能力受損患者的設備和技術(shù)。
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例如可用于神經(jīng)信號采集與刺激的超薄柔性神經(jīng)探針Thin Film Probes和基于硅材料構(gòu)建的Silicon Axon探針。
同時自建有微型醫(yī)療芯片制造工廠,可用于生產(chǎn)醫(yī)療級神經(jīng)植入物所需的MEMS和IC芯片,實現(xiàn)從材料、制造到臨床實驗全程自主完成。
目前Science Corporation已在今年4月完成了由Khosla Ventures領投的一輪融資,融資金額超1億美元,預計將加速其腦機接口技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)品商業(yè)化。
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而回到PRIMA項目本身,其實早在公司成立之前,該研究團隊就一直在從事相關(guān)研究,甚至有些研究人員自己的博士研究方向就是視力復明。
他們要做的就是“視力版”人工耳蝸。
世界上人工耳蝸已經(jīng)有50多年的歷史了,是時候推動“人工視覺”成為現(xiàn)實了。
參考鏈接:
[1]https://www.nature.com/articles/d41586-025-03420-x
[2]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36626080/
[3]https://www.bbc.com/news/articles/c0qpz39jpj7o
[4]https://www.youtube.com/watch?v=J_qTLT8kJPU&t
[5]https://x.com/maxhodak_/status/1980320322353299727

































