神经科学家为视力受损的人研发新技术

有许多可穿戴和便携式设备，旨在改善盲人和视力受损者的生活（在某些情况下，甚至恢复视力）。这些装置已经被开发用于身体的几乎每个部位：手指、手腕、腹部、胸部、面部、耳朵、脚，甚至舌头。

瑞士伯尔尼大学的Ruxandra Tivadar在认知神经科学学会（Cognitive Neuroscience Society，CNS）近日举行的年会期间表示：“目前市场上所有这些可穿戴设备在社会上的接受度都很低，因为当你戴上它们时，你看起来就像某种机器人战警，人们不想因为它们的损伤而引起更多的注意。”

此外，意大利热那瓦的意大利理工学院视障人士研究所所长Monica Gori指出，该领域对儿童工具的需求还没有得到满足。她说，全世界有3亿视力障碍的人中，估计有2000万是儿童。然而，在对迄今为止48种可用设备的分析中，只有2种是为儿童设计的。

在近日的会议上，Tivadar、Gori和其他小组成员介绍了该领域的几种新解决方案。在这里，我们（作者，以下简称我）简要介绍其中三个：

Photo: University of Lausanne

Study participants used haptic technology to learn a new space before trying to navigate it in person.

A textured tablet to explore 2D space

我们之前讨论过法国公司Hap2U的技术：它是一种触觉界面，依靠显示器表面下方的超声波振动，在指尖上产生或多或少的摩擦，产生细致的触感。作为瑞士洛桑大学Micah Murray的研究生，Tivadar（现在是伯尔尼认知计算神经科学小组的成员）和同事们在平板电脑上使用Hap2U的技术重新创建了公寓布局的二维轮廓。然后，科学家们要求有视力的参与者蒙上眼睛，用指尖探索纹理布局。在CNS演讲的这篇未发表的研究中，研究小组发现，在通过触摸设备探索房间45分钟(并接受盲探索训练)后，参与者成功地“探索”了真实的公寓空间。

“数字触觉技术成功地传输了空间信息，”Tivadar在演讲中说。她和同事们与Hap2U合作开发了公司使用纹理来表示空间的能力。她指出，最实际的应用将是直接在手机上使用这项技术，结合音频和GPS提示，探索物理空间，Hap2U已经在开发这项技术。

Photo:IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

The Audio Bracelet for Blind Interaction (ABBI) uses sound and motion sensors to help blind and visually impaired children restore a sense of space.

A sound solution for kids

在过去的十年里，Gori的实验室反复发现，盲童在空间声音和触觉任务中经常表现出障碍，比如判断声音之间的间隔或者用触觉识别物体的方向。Gori告诉IEEE Spectrum，为了防止这些感知和社交延迟，“我想要一些非常简单的东西，一个简单的声音设备，可以在没有任何认知负荷或训练的情况下进行处理。” 因此，她创造了一款用于盲人互动的音频手镯（Audio Bracelet for Blind Interaction，ABBI），这款手镯集成了音频系统和运动传感器，能够产生声音，帮助在没有视觉数据的情况下恢复空间感。

在一项对44名6-17岁失明儿童的研究中，与对照组未使用ABBI的儿童相比，在一系列的训练活动中使用ABBI的儿童在3个月内提高了他们的听觉和运动技能，并在一年后仍旧保持了这种提高程度。

Photo: Pixium Vision

Image of an eye with the PRIMA implant.

Restoring sight: Retinal implants and optogenetics

法国巴黎视觉研究所所Serge Picaud介绍了视网膜修复术和光遗传疗法的最新进展，这两种疗法可以帮助盲人和视力受损者恢复视力。在Second Sight的Argus II植入物表现不佳，视网膜植入物AG闭合后，他和其他人正在研究一种可以刺激眼睛到至少625像素的设备，这应该可以进行一些面部识别。Picaud正与巴黎的Pixium Vision公司合作，开发一种名为PRIMA的无线378电极芯片，该芯片诞生于斯坦福大学的Daniel Palanker实验室。

到目前为止，植入假体的患者似乎确实恢复了一些视力，比如能够阅读信件。Picaud说：“目前，患者的视力已经达到了低于法定失明的水平。”为了达到625像素，该团队可以在一个区域使用两个植入物，或者在一个植入物上使用稍微小一点的电极。

Image:Institute of Vision

In the development of retinal prostheses, researchers believe at least 600 pixels are needed to recognize a face.

研究人员认为，在视网膜假体的发展过程中，识别人脸至少需要600个像素。

但为了实现细胞的分辨率，Picaud的团队已经开始研究光遗传学疗法，在这种疗法中，一种基因被引入到眼睛后部的细胞中，使它们变得对光敏感。Picaud是Gensight Biologics公司的创始人和科学顾问委员会成员之一，该公司最近将这项研究从灵长类动物转移到患有色素性视网膜炎(一种罕见的遗传性眼病)的人类临床试验中。

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