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植入皮下晶片,有望幫助盲人恢復視力!將在墨爾本臨床試驗

由 Monash 大學研究人員開發的一種革命性的,在未來的某一天可以幫助恢復盲人的視力的皮質視覺裝置,目前正準備在墨爾本進行首次人體臨床試驗。

通過 “Monash 大學”的 “皮質前沿”專案,研究人員已開發出了微型的,位於大腦表面並具有恢復視覺的能力的無線電子植入物。

進一步的研究表明,這項技術有望為患有無法治癒的神經系統疾病(例如肢體麻痺)的患者提供更好的治療。

許多臨床上失明的人都患有視神經受損。受損神經阻止視覺訊號從視網膜傳輸到大腦的 “視覺中心”。

Gennaris 仿生視覺系統可以繞過這種神經損害,從而有可能治療目前無法積極治療的許多疾病。Gennaris 是 Monash Vision Group(MVG)的創意結晶。

該系統包括了一個定製的頭部裝置,該裝置帶有攝像頭,無線發射器,視覺處理器及其軟體,以及一組植入到大腦中的 9×9mm 晶片。

世界上首個可以為盲人修復視覺的裝置正準備在墨爾本進行人體臨床試驗。

攝像頭所捕獲到的場景都將被髮送到視覺處理器中(大小與智慧手機類似),而視覺處理器將進一步處理和提取最有用的視覺資訊。

處理過後的資料資訊將被無線傳輸到每個顱內晶片的複雜電路中;這會將資料轉換成電脈衝的模式,從而通過細小的微電極刺激大腦。

該專案已有十多年的歷史,它有可能刺激澳大利亞腦植入系統製造業的發展。如果擁有額外的資金支援,這種改變生命的技術將在墨爾本製造,並在全球範圍內發行。

皮質前沿專案由一群首席研究員以及 Monash Vision Group 的主任組成:Arthur Lowery;來自 Monash 生物醫學發現研究所的 Marcello Rosa 教授和 Yan Wong 博士;來自 Alfred 醫院的 Jeffrey Rosenfeld 教授;Monash 大學電子與計算機系統工程系的 Philip Lewis 博士和其他研究同事。

Monash 大學電子與計算機系統工程系的 Lowery 教授說:“皮層視覺假體旨在通過向那些接收,整合和處理視覺資訊的大腦區域皮層提供電刺激,來恢復那些失去視力的人的視覺感知。我們的設計通過組合多達 172 個可為個人提供室內和室外視覺資訊並識別周圍人和物體的存在的光點(磷光體)來建立視覺圖案。”

衛生部長 Hon Greg Hunt 與 2019 年 6 月宣佈並提出了詳細的未來投資計劃:由 Lewis 博士領導的 “皮質前沿:腦機介面商業化”專案在聯邦政府醫學研究未來基金(MRFF)前沿健康與醫學研究計劃下獲得了超過 100 萬美元的投資資金用於提高技術水平。

第二階段的 MRFF 資金資助結果將於今年晚些時候釋出,它將在未來五年內以數百萬美元的資金資助最好的一兩個申請專案。

Lewis 博士說:“如果資金申請成功,MVG 團隊將致力於建立一家新的商業企業,致力於為盲人提供視力以及為癱瘓者的手臂提供動力;使他們的醫療保健得到改善。”

Wong 博士說:“仿生視覺技術的商業化也與我們探索除視覺和脊髓損傷以外的其他應用的計劃很好地結合在一起,例如緩和癲癇和抑鬱症,大腦對假肢的控制以及恢復其他的重要感官。它與我們在 Monash 大學神經仿生學領域的研究保持一致,擁有一個工業合作伙伴將產生巨大的價值。”

Rosa 教授說,除了改善醫療保健和恢復盲人視力外,商業上的成功還可能帶來新的出口機會,高技能的製造和醫療器械設計的工作機會以及澳大利亞的經濟增長。“有了額外的投資,我們將能夠在澳大利亞這裡製造人體試驗所需的皮質植入物。”

臨床試驗是基於最近在綿羊身上成功進行的試驗的結果,研究結果於 7 月發表在國際版《神經工程雜誌》上。這項成果是世界首批經過長期測試的完全可植入的皮質視覺假體之一。

在臨床前研究中,10 個陣列晶片(七個主動和三個被動)被專用植入系統植入了顱內。七個主動裝置進行了長達 9 個月的刺激(累計進行了超過 2700 小時的刺激)並沒有產生任何可觀察到的不利健康影響。

該研究的主要作者 Rosenfeld 教授說:“研究結果表明,通過無線陣列進行的長期刺激並不會引起廣泛的組織損傷,也不會引起明顯的行為問題或刺激引起的癲癇發作。”

相關報道:https://www.monash.edu/news/articles/opening-eyes-to-a-frontier-in-vision-restoration