2mm²晶片點亮盲人黑暗世界!馬斯克前搭檔出手,失明81%也能閱讀了


這是第一個有可能成功恢復AMD患者視力的重大進展!

馬斯克BCI讓盲人重見光明的願望,竟被這家公司提前實現了!

現實中,一部分人的感光細胞逐漸退化,中心視力慢慢模糊,成為他們心中難以言說的痛。

爆火綜藝《喜單》中,脫口秀演員黑燈在12歲就確診了「青少年黃斑變性」,視力先是緩慢衰退,最終走向了黑暗。

要知道,這一疾病在全球就有70萬患者。

而現在,革命性眼睛BCI技術,能夠讓這些「生活在黑暗」中的人,重新看見世界。


研究結果:https://science.xyz/news/primavera-trial-preliminary-results/

一家總部位於加州的腦機介面公司Science Corporation開發出了2mm²晶片,植入視網膜下方就可以實現。

失明志願者在受試的臨床試驗中,結果顯示,視力得到了大幅改善,能夠讀書、打牌,甚至進行填字遊戲。


可以說,這些研究結果標誌著,我們對於因年齡相關性黃斑變性(AMD)導致的地圖樣萎縮(GA)引發的失明的治療上有了里程碑式的進展。

Science Corp CEO Max Hodak激動地表示:「據我所知,這是醫學史上首次明確證實,失明患者能夠恢復流暢閱讀能力!」

植入物「Prima」是何方神聖?

這一植入物被稱為「Prima」,是一個2mm²的晶片,需要通過80分鐘的手術來植入視網膜下方。


Prima採用蜂窩狀陣列設計

除了這一植入物,PRIMA系統裡還包含一副帶攝影機的眼鏡,可以捕捉視覺資訊,並將紅外光訊號投射到晶片上。

晶片上有378個光電像素,就像一個微型太陽能板,能夠將光轉換為電刺激訊號,並將這些電脈衝傳送到大腦。大腦隨後將這些訊號解釋為圖像,模仿自然視覺的處理過程。


此外,配套裝置裡還有一個口袋處理器,能夠處理圖像,從而提高畫質晰度和放大效果。

縮放功能是PRIMA系統的輔助特性,可以改變視網膜和植入物上圖像特徵的大小,但會相應地減小視野範圍。


近年來,科技的進步帶來了多種恢復視力的裝置和技術,特別是針對失明或視力嚴重受損的人群。

這些技術大致可以分為視網膜植入物、視覺皮層刺激裝置以及基因療法和細胞再生技術。

其中,由馬斯克創立的Neuralink主要是專注於開發視覺皮層刺激裝置的。

視覺皮層刺激裝置這種技術跳過了眼睛及視網膜,而是直接刺激大腦的視覺皮層,適用於那些完全失去眼球或視網膜無法恢復的人群。

該方法的目標是繞過受損的視覺通路,直接在大腦中建立視覺訊號。


Science Corporation開發的則是一種視網膜植入物。

視網膜植入物是通過電子裝置直接刺激視網膜以恢復部分視力。它們適用於由於視網膜退化而失去視力的患者,尤其是像年齡相關性黃斑變性(AMD)或色素性視網膜炎等導致感光細胞功能喪失的疾病。

此前也有通過電刺激視網膜恢復視力的嘗試。這些裝置能夠在人的視野中產生光幻視(phosphene)的光點——類似雷達螢幕上的閃爍點。(光幻視,指在沒有光實際上進入眼睛的情況下看到光的現象。)


藝術家描繪由視網膜刺激形成的光幻視

雖然這種技術足以幫助人們將人和物體識別為白點,但這與自然視覺的效果相去甚遠。

Science Corporation的CEO Max Hodak表示,Prima與其他視網膜植入物的不同之處在於其能夠提供「形態視覺」,使用者能夠感知到物體的形狀、圖案等視覺元素。

不過,使用者所獲得的並非「正常」視覺體驗。他們看不到顏色,而是看到帶有黃色調的處理過的圖像。

試驗過程與結果


論文地址:https://www.ophthalmologyscience.org/article/S2666-9145(24)00046-0/fulltext

PRIMA臨床試驗名為PRIMAvera(NCT04676854),是針對38名患有地圖樣萎縮(GA)患者開展的臨床研究。這些志願者來自英國等歐洲地區,年齡均在60歲及以上。其中6人在一年觀察期結束前退出了研究。

地圖樣萎縮是乾性年齡相關性黃斑變性(AMD)的晚期表現形式,患者視網膜中央區域出現退化,致使中央視力喪失。在實驗中,志願者需通過植入PRIMA視網膜系統來恢復視力。

研究人員使用經典的視力表來測量參與者的視力改善情況(即視力的清晰度)。

志願者們最初的平均視力為20/450(意味著他們需要在20英呎距離才能看清正常人在450英呎就能看清的物體)。正常視力為20/20;在美國,視力達到或低於20/200即被認定為法定失明。

經過一年的觀察,留在試驗中的32名參與者的視力有了顯著提升。

他們平均能夠在視力表上多辨認出近5行字母(約23個字母);最好的情況中,患者能多辨認出近12行字母(約59個字母)。

與研究開始時相比,他們的視力平均改善到了20/160。


植入物Prima的發明者、斯坦福大學眼科學教授Daniel Palanker表示,通過使用PRIMA系統內建的縮放功能,部分參與者甚至能夠達到20/63的視力水平。

不過,儘管大多數參與者在一年後視力都獲得了明顯改善,仍有5名參與者沒有體現出任何的視力提升。

「這些結果非常令人印象深刻。」密歇根大學的生物醫學工程師兼眼科醫生James Weiland評價說。

不過他指出,初步資料中並未提到參與者在進行視力測試時是否使用了縮放功能。他認為這一點很重要,因為縮放功能需要使用者手動開啟,這使得使用植入物的視覺過程不如自然視覺那樣直觀和便捷。

威爾斯眼科醫院的眼科醫生、美國眼科學會的臨床發言人Sunir Garg表示,由於年齡相關性黃斑變性(AMD)是老年人視力受損的主要原因,這類裝置具有巨大的市場需求。

僅在美國,就有約2000萬人患有AMD。預計在未來20年內,全球患者數量將大幅增加。

Garg強調:「一旦中心視力受損,在目前的醫療水平下,我們還沒有任何治療方法能夠改善它。」

Neuralink前高管,挑戰馬斯克

有趣的的是,讓盲人恢復視力的技術,還是由Neuralink前總裁Max Hodak創立的公司最先實現。

2016年,馬斯克聯手Hodak等七位創始人,成立了Neuralink。

過去幾年的時間,Hodak一直擔任Neuralink總裁專注研究BCI,並在生命科學的機器人云實驗室Transcriptic擔任CEO。

2021年,他離開了Neuralink,然後創立了Science Corporation。

當他第一次看到一名盲人患者使用眼部植入物進行閱讀的視訊時,他感到震驚。

這促使他的公司Science Corporation於今年早些時候從Pixium Vision公司收購了這項技術。


目前,Science Corporation已經推出了幾款新工具。

最初的目標受眾是從事基礎研究和動物研究的科學家。未來,該公司計畫推出一些更適合進行人類研究的工具。

「這些科學家仍然在使用1980年代的工具,」Hodak說道,「我們將通過我們的工具把他們帶到2024年,並不斷完善我們的技術,然後再將其應用於人類。」

Hodak希望這些工具能加快大腦研究的步伐,從而為人類面臨的一些嚴重疾病提供療法。

他表示:「我們的目標是讓腦機介面行業的規模擴大100倍。」

他的戰略首先是推出探針技術——這是一套名為Axon的探針,能夠連接到大腦組織並同時記錄和刺激數千個神經元。Axon遠比許多研究人員目前使用的裝置更小巧且便宜。

Axon探針配備了定製晶片,能夠將大腦產生的模擬訊號轉換為數字訊號,從而讓電腦進行解讀;此外,它們還可以處理比以往裝置更多的資料。


探針系統還配套一款名為SciFi的手持計算裝置,它看起來像一部巴掌大的手機,能夠從多個探針中收集資料,進行處理,並通過Wi-Fi將資訊傳送到電腦。


除了硬體,Science Corporation還能為客戶提供他們的Nexus軟體和名為Synapse的配套資料協議來建構應用,而不必自己編寫程式碼。

Hodak表示:「我一生中為不同的實驗室和公司開發過7次這樣的軟體。我們希望提供現代化、工業級的軟體,不再需要研究生和博士後親自開發。這樣的軟體速度快,並且能夠擴展到這些裝置所需的數百TB的資料。」


Hodak(左一)在Science Corporation的工作站

Hodak承認,他曾對製造這些產品的商業前景表示懷疑。最初並不清楚是否會有一個足夠大的市場來證明大規模生產硬體的負擔和成本是合理的。

但隨著時間的推移,他逐漸相信腦科學和技術正處於一個新的時代前沿。

在這個時代,Science Corporation可以推動一些裝置的研發,這些裝置不僅可以幫助治療癱瘓和肌萎縮側索硬化症(ALS)等疾病,還可以幫助應對抑鬱症和精神分裂症等心理健康障礙。

「需要明確的是,我並不是說我們現在就有療法,」他說,「但我認為這個前景將會比許多人想像的更大。」 (半導體產業縱橫)


新醫療科技令人振奮,它能拯救生命、改善健康,為許多無法治癒的疾病帶來新希望,讓更多人享受更健康的生活。
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