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198彩网址,盲人可以“看到”科学家通过电流在他们大脑中绘制的字

发布时间: 2020-07-28        来源:未知    浏览次数:

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科学家将电流模式传送到人们的大脑,诱使他们的大脑看到不存在的字母。
 
根据今天(5月14日)发表在《细胞》杂志上的研究,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,这项实验在视力正常的人和成年后失明的参与者身上都有效。尽管这项技术仍处于早期阶段,但植入的设备在未来有可能用于刺激大脑并在一定程度上恢复人们的视力。
 
这些被称为视觉修复术的植入物被放置在视觉皮层上,然后以一种模式进行刺激,以“追踪”出参与者能够“看到”的形状。这些植入物的更先进版本可以类似于人工耳蜗植入物,通过电极刺激内耳神经来帮助提高佩戴者的听力。
 
贝勒医学院的神经学家Michael Beauchamp和神经外科医生Daniel Yoshor博士在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志:“这种设备的早期版本可以检测遇到的形状的轮廓。”(今年夏天,Yoshor将在宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院(Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania)开始一份新工作)“能够探测到家庭成员的形态,或者允许更多的独立导航,对于许多盲人来说,这将是一项了不起的进步。”
 
目前的研究向实现这种技术迈出了一小步。
 
看到星星
 
该研究的作者通过电流刺激大脑,使其产生所谓的“磷光”——人们有时在没有任何光线进入眼睛的情况下感知到的微小光点——来制作这些字母。与光线从房间里的物体反射进入眼睛不同,磷光片表现为视觉处理系统的一种怪癖;你“看到”这些光点,尽管它们实际上并不在那里。例如,当你在黑暗的房间里揉眼睛时,你可能会看到磷苯,这种现象通常被描述为“看星星”,作者说。
 
麻省总医院(Massachusetts General Hospital)视觉修复实验室主任、哈佛大学(Harvard University)神经外科助理教授约翰·佩扎利斯(John Pezaris)说,当你揉揉眼睛时出现的星星被称为“机械光斑”(mechanical phosphenes),最早是由古希腊哲学家、生理学家阿尔克迈恩(Alcmaeon)描述的。几个世纪后,在1755年,法国内科医生查尔斯·勒·罗伊发现用电刺激大脑也能产生生动的磷光,即使对盲人也是如此,Pezaris说,他没有参与这项研究。
 
Pezaris说,在20世纪60年代,科学家们开始带着视觉修复的想法奔跑;研究人员将电极植入视觉皮层, 198彩平台奖金模式公开公正,信誉在业界是198彩注册网址数一数二的,这也是198彩平台能长久经营的主要原因。,目的是产生磷光并将它们组合成连贯的形状。视觉皮层是大脑中处理来自眼睛的信息的区域。作者指出,科学家们假设,如果他们刺激大脑皮层上的多个点,多个磷斑就会出现,并“自动合并”成可理解的形式,就像电脑屏幕上的单个像素一样。
 
比彻姆和Yoshor说:“但是大脑远比电脑显示器复杂,由于我们还不能完全理解的原因,实际上很难用磷苯组合产生可识别的形状。”两位作者在自己的研究中也遇到了同样的障碍,但他们找到了一种规避的方法。
 
脑绘
 
研究小组在五名研究参与者的视觉皮质上放置了一系列电极,其中三人视力正常,两人失明。具体地说,电极位于被称为V1的大脑区域上,来自视网膜的信息在这里汇集进行早期处理。这些有视力的人已经接受了手术,将电极植入他们的大脑,作为癫痫治疗的一部分,用以监测他们的大脑癫痫活动。这些盲人参加了一项单独的研究,研究视觉修复术,并在当时植入了电极。
 
V1就像一张地图,地图的不同区域对应着我们视野的不同区域,比如右上或左下。作者发现,如果他们一次激活一个电极,参与者可以可靠地看到一个光斑(光的小刺)出现在其预测区域。但是,如果多个电极同时连接,单个的磷苯仍然会出现,但不会形成连贯的形状。
 
因此,两位作者尝试了一种不同的策略;他们假设,通过“扫过电流”几个电极,他们可以在大脑表面描画图案,从而产生可识别的形状。作者说:“大脑是独一无二的,可以用来检测我们周围环境的变化。”所以他们从理论上推断,大脑应该追踪一个接一个出现的磷光斑。
荷兰神经科学研究所(Netherlands Institute for Neuroscience)主任彼得·罗弗塞马(Pieter Roelfsema)没有参与这项研究,他在电子邮件中告诉《生活科学》(Live Science)杂志,人工耳蜗也使用类似的策略来产生不同的听觉音调。“假设1号电极的音调很高,而2号电极的音调稍低,”他说。通过引导电流通过两个电极,“你可以在电极1和2之间得到一个音高。”
 
研究人员发现,他们可以用视觉做类似的事情;它们可以在两个单独的电极之间产生磷光,从而将电极之间的点连接起来。利用这种技术,作者在V1的表面上画出了字母形状,如“W”、“S”和“Z”;图形必须倒过来或倒过来画,这就是视觉信息通常从我们的眼睛到达视觉皮层的方式。
 
最后,研究参与者可以看到描摹的形状,并在触摸屏上精确地重现它们。当参与研究的人开始在他们的脑海中看到字母的形成时,“我想他们至少和我们一样兴奋,可能更兴奋!”比彻姆和Yoshor告诉Live Science。
 
展望未来
 
Roelfsema在发表在《细胞》杂志上的一篇新论文中写道,在这项研究应用于有用的视觉修复术之前,“仍有许多挑战需要克服”。
 
作者说,在未来,视觉修复术可能会包含“成千上万个电极”,而这项研究只使用了几十个。此外,他们补充说,“这些电极可以被设计成穿透大脑皮层,这样电极的尖端就更接近位于大脑皮层表面几百微米以下的神经元。”
 
Pezaris说,与大脑表面的电极相比,穿透大脑的电极产生更精确的磷酚,电场更弱。他指出,198彩提现晚到账能找客服申请18快延迟红包o,真的是很人性化,其实198彩票平台出款的时间也就是10分钟以内,198彩有时是因为网络不稳定的原因才延迟到账的。,表面电极使用强电场到达组织内的脑细胞,有时会同时刺激相邻或重叠的细胞。
 
Roelfsema告诉Live Science,要想让视觉假肢发挥作用,就需要发明一种与脑组织长时间兼容的新电极。他说:“目前进入大脑的脑组织会造成损害,而且工作时间不够长。”不过Pezaris说,对于某些病人来说,表面电极可能效果最好,这取决于将电极植入大脑深处的风险。他说,“导致失明的原因有很多种”,有些病人可能从深度植入电极中获益最多,有些人从表面电极中获益,还有一些人从直接植入视网膜的修复术中获益,这种手术只需要进行眼部手术即可。
 
比彻姆和Yoshor说,最重要的是,“为了让视觉假肢设备真正对盲人有用,它们必须提高生活质量。”这意味着,除了优化物理电极及其操作方式外,科学家还必须开发可靠的软件,帮助用户过滤和处理视觉信息。一旦组装好,整个系统必须足够有用,人们才能真正使用它。
 
“从根本上说,我们必须牢记的一件事是,失明并不是一种危及生命的状况,因此需要在充分受益的前提下平衡风险,”Pezaris谈到视觉修复术时说。