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特定讯号刺激视神经 让盲人“看见”点字

神经科学家发表在《Frontiers in Neuroscience》学术期刊上的研究显示,接受人工视网膜的盲人,已经可以透过神经刺激用眼睛阅读布拉耶(braille)点字。

这个叫做Argus II人工视网膜系统,由附带一组电极的视网膜植入物,以及一台眼镜式摄影机所组成。在平常状况下,Argus II的摄影机可以录下影像,透过处理器将影像转成电讯号,再使用无线传输方法将讯号传送到植入物。很有趣的是,实验进行时完全没用到Argus II系统的摄影机,而是由研究人员使用电脑控制植入物产生选择性刺激。

植入物60个电极裡头只有六个电极会受到刺激,这六个电极代表的是由六个点组成的点字图案,所以创造出来的是视觉点字,而不是平常用手感觉的点字。

装设这项系统的人必须先熟悉布拉耶点字法(这项实验的受试者对布拉耶点字法很熟)。装置系统后的盲人能够阅读字母与文字,显示时间只有半秒鐘,但阅读字母的準确率有89%,两个字母组成的文字则有80%,叁个字母组成的文字有60%,而四个字母组成的文字则有70%。

这篇学术论文的主要作者Thomas Lauritzen隶属于研发Argus II系统的Second Sight公司,Lauritzen说:「这个方法不是让病患用指尖来感觉点字,而是让他可以看到投射出来的点字图案,并在一秒内读出个别的字母。除了电极刺激外,我们没有给予病患其他讯号,光靠这样他就能轻易辨识点字字母。病患可以轻易辨别来自不同个别电极的讯号,证明病患的空间解析度很好。」

人工电子视网膜的进步已经造福罹患视网膜色素变性(retinitis pigmentosa)的病人,那是一种会造成视网膜恶化的遗传性疾病。一般视网膜细胞负责侦测光线,并将光线转变成大脑可以读取的神经讯号,而视网膜色素变性会使视网膜细胞煺化,使得病患在光线黯淡的环境中视线不良,产生隧道视觉(tunnel vision,编按:视野变得狭小的一种状况),或是在病程恶化时丧失所有的视力。

使用一系列的电子亮度感测器(electronic light detector)和电极代替恶化的视网膜,植入物就可以将讯息送进视神经,加以刺激。目前在英国进行的一项试验中,受试者接受的植入物含有1500个感光二极体,可以让受试者马上感受到光线。研究希望能让病患重新学习使用新近体验到的像素视觉(pixelated vision)来看东西。

以Argus II的例子来说,研究人员测试过50名以上的病患,配戴头部摄影机已经可以让病患可以看到颜色、形状,甚至阅读大字母。这项最新科技可让使用者抛弃累赘的摄影机,就像一般人流畅地阅读一样。

研究人员发现,即使将显示字词的时间减半,準确度基本上还是一样,代表这套系统未来或许可以提供流畅快速的阅读。过去的研究显示,盲人对于视觉点字的辨别率比触觉点字还高,所以视觉点字可能有发展的潜力。

Argus II系统已经在欧洲上市贩卖,而这项新科技还能发展其他的自动视觉点字功能。光在英国就大约有1万8千名盲人以及弱视的人使用点字,但并非全都罹患视网膜色素变性之类的煺化性急病,所以此系统可能无法适用于所有人。

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