人造视网膜欺骗大脑重见光明广州日报 [复制链接]

文/广州日报全媒体记者肖博峰（图片由受访者提供）

本月初，第20届中国国际光电博览会在深圳举行，全球多家光电企业携创新技术及产品亮相。在中国科学院深圳先进技术研究院的展区，其中一个名为“超高分辨率人造视网膜神经假体”的项目引人注目。借助人造视网膜神经假体移植，晚期视网膜病变患者能“看到”一个特别的外部世界。

视网膜病变并不罕见

在一些电影或电视剧中经常看到这样的情节：主角失明了，通过移植眼角膜重见光明。可生活远比影视作品复杂，眼角膜移植对很多致盲疾病来说并不是“对症下药”，比如视网膜退行性病变，其病变、失效部位并不是眼角膜而是视网膜，因此移植眼角膜也无济于事。

作为发达国家的首要致盲疾病之一，视网膜退行性病变的发病原因复杂。简单来说，视网膜退行性病变造成失明的原因就是视网膜上的细胞无法正常感知光线。医院医生、中山大学眼科博士林妙丽告诉记者，视网膜病变需早发现、早治疗；发现得早，治疗效果也会比较好；一旦病情进入后期，不仅要进行复杂、昂贵的手术，且术后效果也难以令人满意。

不要以为视网膜退行性病变是什么罕见病，它以视网膜色素变性和老年性黄斑变性最具代表性。糖尿病患者更是视网膜病变的高发人群，他们中有10%~20%的人可能会发生由糖尿病引起的视网膜病变。

移植视网膜，则一直以来都被视为“不可能完成的任务”。“不同于眼角膜是比较硬的结构，视网膜整体更像一摊软软的液体，不易取用。”林妙丽表示，“加上视网膜有九层结构，每层细胞排列都非常精细，要把每一层都完整地揭下来，精细地排列好，起码目前科技还没有达到这种程度。”

让视网膜病变患者看到“马赛克”世界

科学家们正在尝试使用基因治疗、干细胞治疗等诸多方法来治疗视网膜病变患者。其中，有一个绕过视网膜移植难度高、排异等诸多问题，让已经基本失去视觉功能的晚期视网膜病变患者重见光明的方法，那就是人造视网膜神经假体移植。

“如果把人眼比作一台相机，眼角膜、晶状体就是镜头，而视网膜则是底片，人们看到图像的过程，则类似于冲洗照片。”“超高分辨率人造视网膜神经假体”项目负责人吴天准博士说，没有底片或者底片失效，相机当然无法正常工作；而视网膜失效，人就看不见眼前的世界。

吴天准说，人造视网膜神经假体移植的原理是在患者的眼球上植入人造视网膜，再把外部摄像头捕捉到的视频和图像通过无线传输的方式发送到人造视网膜上，并将这些信息转换成电子脉冲信号，刺激特定神经细胞，将信号通过视神经通路传递到视皮层和大脑中枢。

这些脉冲信号利用大脑的可塑性“欺骗”大脑，让大脑接收类似于感光细胞发放的神经脉冲，令其误以为患者的眼睛仍在正常工作，最终让患者可以和常人一样“看到”外部世界，区分光明和黑暗，从而恢复视力。

移植以后患者看到的将是一个怎样的世界呢？吴天准说，目前的技术达到的效果，是让患者看到一个犹如打了马赛克的黑白世界，患者可以基本分辨出眼前物体的大致形状、运动状态。

记者从效果图上看到，目前第一代人造视网膜产品（像素）呈现的效果还比较模糊，但研发人员即将开发的+像素产品，呈现图像的清晰度将显著提升，能够让患者分辨出眼前人物的大致长相。

人造视网膜产品预计年进入临床

上周五，这一项目迎来了新进展。在深圳市龙岗区政府、共青团龙岗区委、中国科学院深圳先进技术研究院、深圳市医疗器械行业协会的见证下，中科院脑机接口联合实验室揭牌，由中国科学院深圳先进技术研究院投入资源、吴天准担任CEO的中科先见医疗科技有限公司开业。

吴天准表示，公司引进了人造视网膜之父、美国两院院士马克·霍默恩教授，在广东省创新团队、深圳市孔雀团队的技术成果孵化下，成立了“新一代高分辨率人造视网膜”研发团队。相对于美国的第一代产品（60像素），他们研发的两代产品（像素和+像素）将显著提高分辨率，从而提高和改善患者的运动能力和阅读能力。

据了解，第一代人造视网膜产品（像素）包含穿戴式系统和需要植入眼球内的植入式系统两部分，目前已经完成了四轮样机的研制，并进行了动物活体实验。经术后观察3个多月，研发人员发现其与生物相容性好。其中，植入式系统包含了具有国内知识产权的数字模拟混合高压集成电路，结合了自主研发的柔性电极阵列及创新的纳米修饰。而穿戴式系统还分为眼镜和帽子两个版本，满足患者的不同需求。

至于价格方面，吴天准表示，相较于光是设备就要每套约万元人民币的美国类似产品，他们争取以其1/3的研发周期及1/10左右的研发投入获得国内第三类医疗器械产品注册证（以下简称“注册证”），预计成本将大幅降低。接下来，他们将在今年内完成第二代产品（像素人造视网膜）关键核心模块的设计和验证。另一方面，他们也将快速推动人造视网膜产品进入临床，目前正在筹备申请注册证及创新医疗器械特别审批，预计年正式进入临床。