声音可以刺激失明的视网膜通过超声视网膜假体向大脑传递信号

视网膜退行性疾病是由视网膜感光细胞进行性退化引起的，是导致视力丧失和失明的主要原因之一，影响着全球数以千万计的人。虽然作为视网膜感光细胞的视杆细胞和视锥细胞已经完全退化，但与大脑相连的神经回路大多保存完好，提供了通过直接刺激视网膜神经元来恢复视力的机会。

由 Drs 领导的一个研究小组最近实现了一种基于通过超声波激活这些神经元的新的有前途的解决方案。美国洛杉矶南加州大学生物医学工程和眼科教授周启发和眼科和生物医学工程教授、Argus II 的发明者之一 Mark S. Humayun

“这是朝着无需侵入性眼科手术即可工作的非侵入性视网膜假体迈出的一步，”周博士说。“带有摄像头和超声换能器的特殊眼镜旨在为盲人和视力不佳的人提供新的世界观。”

为了看看这种方法是否可行，该小组用超声波刺激了一只失明老鼠的眼睛，超声波的频率远高于人类所能听到的频率。这些高频声音可以很好地处理，并且可以集中在眼睛的所需区域。这种方法可以激活大鼠眼睛中的小群神经元，就像光信号可以激活正常眼睛一样。

声音的机械压力可以激活眼睛中的神经元并向大脑发送信号。对于类似的体验，任何人都可以通过揉眼睛或在闭上眼睛时轻轻推动眼球来感觉到轻微的光幻视。Humayun 博士是视网膜假体领域的先驱，他表示，“挑战仍然是让超声波引发视觉感知，从而为盲人提供有用的视力。”

“我们知道超声波可以产生良好控制的机械压力、声辐​​射力，它可以用于活跃的神经元，”周的博士之一陆庚西说。最近在西雅图举行的美国声学学会会议上展示了研究结果的学生。据他说，“仍然需要弄清楚机械压力是如何激活视网膜神经元的。”

该研究现在处于开发进行人体实验的设备的早期阶段。动物实验的一个主要限制是，与人类不同，我们无法在超声刺激眼睛期间获得有关他们视觉体验的答案。该团队通过直接测量大鼠视觉大脑区域(称为上丘)的视觉活动解决了这个问题，视神经直接连接到该区域。通过在该区域放置一个多电极阵列，可以通过电生理学记录视网膜激活。研究表明，当超声波以图案形式投射到视网膜上时(例如，字母“C”)，可以测量上丘的相应活动。

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