視覺修復(fù)

視力障礙或是失明，通常都是視覺傳導(dǎo)通路損傷所致——角膜或晶狀體霧化導(dǎo)致視物清晰度下降；角膜的退化；視覺皮層（位于大腦的后部）的外傷或中風(fēng)等等。但是，隨著時代的發(fā)展，生物學(xué)、工程學(xué)和技術(shù)學(xué)的進(jìn)步為那些正在失明或已經(jīng)失明的病人打開了越來越多的窗口。特別是干細(xì)胞研究，它為越來越多的疾病提供了一個可持續(xù)發(fā)展的希望，當(dāng)然也包括視覺障礙。干細(xì)胞可以向任何一種細(xì)胞進(jìn)行分化，自然也可以向科學(xué)家所期望的方向分化。讓我們看看干細(xì)胞有什么超能壯舉。

本是晶瑩剔透的角膜在遭受損傷或疾病后，就會變得模糊、不透明。這時，我們可以通過手術(shù)的方法去除角膜表面受損的細(xì)胞，然后再移植一層新鮮的角膜細(xì)胞。由于這層新鮮的角膜細(xì)胞是來自于供體眼（也就是別人的眼睛），所以即使有效，也要面臨著一些風(fēng)險，比如排斥反應(yīng)，比如細(xì)胞會隨時間而逐漸退化。

而角膜干細(xì)胞移植就能規(guī)避這兩個風(fēng)險。這些干細(xì)胞可以自然而然成為角膜的一部分。隨著年齡的增加，這些干細(xì)胞還能持續(xù)不斷提供新鮮的角膜細(xì)胞以替代老化的。為了避免排斥反應(yīng)，這些干細(xì)胞通常都是取自患者本人的另一個健康眼或是近親親屬。但是，有時這兩個選擇都不存在，于是科學(xué)家們正在試圖開發(fā)其他的可利用資源。一旦得到干細(xì)胞，就首先在實(shí)驗(yàn)室里將其孵化成一薄層細(xì)胞（單層排列），然后孵育成更為堅(jiān)固的多層細(xì)胞。在培養(yǎng)基質(zhì)的支持下，這些細(xì)胞逐漸呈結(jié)構(gòu)性的生長。最后，將這些組織移植入患者的眼睛中。

智能視覺修復(fù)——什么意思？簡單的比喻，科學(xué)家像是一個玻璃清潔工，他們可以讓更多的光線進(jìn)入到視覺的主舞臺——視網(wǎng)膜。再打個比方，黃斑變性導(dǎo)致了視網(wǎng)膜損傷，為了修復(fù)視覺，科學(xué)家們就必須要繞過這些受損傷的視網(wǎng)膜，這可是一個非常大的技術(shù)挑戰(zhàn)。視網(wǎng)膜上的細(xì)胞是一個介質(zhì)，介于光線和神經(jīng)細(xì)胞之間。而神經(jīng)細(xì)胞負(fù)責(zé)將視覺信號傳導(dǎo)至大腦內(nèi)。傳導(dǎo)途徑就是視神經(jīng)。讓我們再回頭看看干細(xì)胞給我們的承諾，一個難以置信的承諾。日本科學(xué)家成功地把小鼠的干細(xì)胞孵育成視網(wǎng)膜細(xì)胞，可這還不是亮點(diǎn)。真正的成功之處在于他們將干細(xì)胞孵育成了一個真正的結(jié)構(gòu)，一個能發(fā)育成視網(wǎng)膜的真正結(jié)構(gòu)。

干細(xì)胞移植用于人類視覺修復(fù)的前景雖然光明，但仍有很長的路要走。而在當(dāng)前，進(jìn)入人們視野的是“視網(wǎng)膜植入物”。這是一種神經(jīng)假體，被稱為視網(wǎng)膜外植入體，由三個元件組成，它們協(xié)同工作以修復(fù)一種類型的視覺。這三個元件包括一個照相機(jī)（捕捉光線），一個視頻處理器（翻譯攝入的視頻信號，并將其轉(zhuǎn)換成電信號），最后就是視網(wǎng)膜植入體本身。

使用者佩戴著一個獨(dú)立的外部相機(jī)，通常是鑲嵌在一副眼鏡上，實(shí)時捕捉周圍的環(huán)境。這種形式的視覺信號對于人來說，毫無意義。所以，需要將這些信號分流入視頻處理器。在這里，視頻信號被重新解讀成電信號。就如同人類正常的視覺處理，光線被轉(zhuǎn)換成電信號，然后再傳導(dǎo)至視覺皮層。視頻信號被解讀成電信號的過程，現(xiàn)在已經(jīng)可以無線傳輸至接收器。而這個接收器位于眼睛內(nèi)。這個接收器完成了視覺旅程的最后一段——連接到視網(wǎng)膜植入體。這種視網(wǎng)膜植入體是由一系列微小電極構(gòu)成，并直接埋置于視網(wǎng)膜內(nèi)，與視神經(jīng)細(xì)胞直接接觸。植入體電極將信號傳遞至視覺皮層，但是佩戴者無法以正常方式體驗(yàn)視覺。相反，他們只能看到明暗的變化。佩戴者只能慢慢學(xué)習(xí)如何去解讀并賦予意義。

德國蒂賓根大學(xué)的團(tuán)隊(duì)嘗試開發(fā)一種更小、更精細(xì)的視網(wǎng)膜植入體。這種新型設(shè)備埋置于視網(wǎng)膜下，擁有1500個光學(xué)敏感器，能夠直接捕捉進(jìn)入眼睛內(nèi)的光線，并將其轉(zhuǎn)換成電信號，直接沿視神經(jīng)傳導(dǎo)。因此，這個新的裝置完全不需要任何外部硬件。初步試驗(yàn)的結(jié)果是令人振奮的，佩戴這種新型設(shè)備的人可迅速地獲得視物能力，可以看到形狀，描述物體，比如字母。