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仿生眼似乎是科幻小说中的情节。但它们不仅真实存在,而且还在不断改进:一项新技术有望帮助视网膜植入患者更好地看清,无论是在室内还是室外。
因眼部退行性疾病而失明的人,可以通过这项技术部分恢复视力。视网膜植入物是将电极芯片植入视网膜,它们通过直接电刺激患者剩余的视网膜细胞来工作,而不是依靠光波。
眼镜上安装的外部摄像头捕捉图像,并将其传输到一个简单的微处理器——通常佩戴在身体的某个部位,比如腰带上——然后该微处理器将一组指令无线传输给植入物中的电极。这些电极然后在视网膜细胞中以模糊的黑白形式重现图像。瞬间,电子视力就有了。在室内,人们可以辨认出具有鲜明对比度的模糊形状,这是可以理解的。然而,一旦走到室外,情况就会让植入物陷入混乱。

Wolfgang Fink 和 Mark Tarbell,加州理工学院和亚利桑那大学视觉与自主探索系统研究实验室
亚利桑那大学的物理学家 Wolfgang Fink 表示,均匀明亮的背景会刺激视网膜植入物上的大多数电极。每个电极都会产生一个半球形的电场,该电场会与其相邻电极的信号发生冲突,因为电场不能交叉。“这是大多数植入物努力似乎都忽略的一条规则,”Fink 说。Fink 和德国图宾根大学的物理学家 Erich Schmid 表示,答案在于电极的刺激方式。他们开发了一个计算模型,该模型可以组织电场——就像喷泉和贝尔拉吉奥喷泉的区别一样——使其能够遵循这条经常被忽视的规则。
他们的模型为植入物中的电极编程了一种“编舞”,他们称之为电场整形。相邻但不相连的电极组会快速依次放电,以避免电场冲突。这样做可以提高分辨率,甚至可能足以识别面孔。

视网膜植入患者的视力将变得更好。| Wolfgang Fink 和 Mark Tarbell,加州理工学院和亚利桑那大学视觉与自主探索系统研究实验室
Fink 的技术不需要新的硬件,所以患者不必再接受新的手术。Fink 说:“这就像为打印机下载新驱动程序一样。”“你仍然拥有同一台打印机,但突然之间,你就拥有了新的功能。”
患者只需将更新下载到已连接到其植入物的外部设备上,就能让其微处理器接收新的指令,以控制电极的刺激方式。
今天的患者可能还需要一段时间才能看到这些好处,但好的科幻技术总是值得等待的。Fink 说:“有时为了取得新的突破,你必须逆流而上。”
[本文最初以“我现在能看清楚了。”为题刊载于印刷版。]















