新型視覺植入物   重見光明不再是夢想

編譯／高晟鈞

來自瑞典查爾姆斯理工大學、弗萊堡大學和荷蘭神經科學研究所的一組研究人員，創造了一種非常小的視覺植入物，其電極只有單一神經元大小，且不會隨著時間推移而降解或失效，這種獨特的組合為未來盲人植入視力帶來了希望。

視覺植入物的概念與難題

當人失明時，部分眼睛的構造或功能會受損，但大腦中的視覺皮層仍在發揮作用並等待輸入。若想透過大腦刺激來恢復視力時，則需要將攜帶數千個電極的植入物植入腦中，透過植入物向大腦視覺皮層發送電脈衝，以建立足夠的影像資訊來創建圖像，其中每個電極代表一個像素。

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這個圖像不會是一個具有全視力的人能夠看到的世界。由電脈衝創建的圖像就像高速公路上提供實時訊息的電子板，一個個電極會組成電子板上的發光訊號（一個光點），電極越多提供的圖像與訊息就越完整。透過創建單個神經元大小的迷你電極，研究人員有可能將大量電極安裝到單個植入物（多個光點組成的一條光線）上，並為使用者建立更詳細的圖像。

用於改善失明者視力的電植入並不是一個新概念。然而目前在人類患者身上植入技術有幾個因素需要改進，例如體積龐大、由於尺寸過大而在大腦中留下疤痕、材料容易隨著時間的推移而腐蝕以及材料過於粗糙等。

金屬量很關鍵

對此，研究團隊成功製造更靈活的非腐蝕性材料，有望成為視覺植入物的長期解決方案。視覺植入物的主要障礙不是縮小電極，而是如何使如此小的電極在惡劣的環境下，保持長時間的穩定性。外科植入物中的金屬腐蝕是一個巨大的問題，因為金屬帶來重要功能但也造成腐蝕，所以金屬的量是關鍵。

這種超微型視覺植入物只有40微米寬，10微米厚度，金屬元件更是只有幾百奈米，由於超微型視覺電極中的金屬含量非常少，因此它根本無法「承受」腐蝕。對此，研究團隊創造了一種獨特的材料組合，其中一種特殊的導電聚合物扮演至關重要的角色；除了將電刺激的訊號轉換為神經元中的反應外，還會在金屬元件上形成保護層，增加其抗腐蝕能力。

這項研究證實了我們能用現有材料在植入物上安裝很多電極，尺寸足夠小，也足夠穩定、有效。目前該項目正在開發中，屬於正在進行的歐盟計畫 Neuraviper的一部分，配備了更大的團隊進行更深入的探索與研究。

資料來源:ScitechDaily

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