轉載從: Tech News 科技新報
過去，眼睛失明的人僅能透過器官移植手術才有機會重見光明。不過，最新研究開發出一款可植入大腦的微型晶片，讓來自外界的圖像和聲音可繞過眼睛和耳朵，直接傳達到大腦，幫助病人恢復視覺和聽覺。
可將視覺資訊轉換為數位編碼，直接傳到大腦中
該晶片由美國萊斯大學研究人員發明，是一款可置於大腦中的扁平顯微鏡「FlatScope」，重量僅 0.2 公克、大小為傳統顯微鏡的五千分之一。
FlatScope 能夠監測和刺激神經元，例如，需要讓大腦接收到特定圖像時，便刺激相對應的神經元。意即，FlatScope 可以將視覺資訊轉換為數位編碼的包裹，直接傳到大腦中，讓大腦接收到外界圖像，過程完全不用經過眼睛。
相較舊技術，能感測和刺激更多神經元、2D 變 3D、範圍更深
另一方面，過去科學家已開發出讓活化神經元發光、以便讓科學家觀察大腦活動的技術，同樣的，FlatScope 也能在大腦表層監測不同神經元對圖像的反應。
雖然像這樣用探針讀取神經訊號的技術，過去已經被用於治療帕金森氏症和癲癇，但研究人員指出，目前最先進的探針也僅有 16 個電極，大大限制了人類對大腦活動的研究。相較之下，FlatScope 一次可以監測和刺激成千上萬個大腦皮層的神經元，觀察規模比以往大上許多。
除了較過去技術能監測到更多神經元，FlatScope 還可更深入大腦，研究我們如何處理感官，甚至進而控制感官輸入。此外，FlatScope 觀察到的神經元也較過去從平面進步為立體。
「我們打造的顯微鏡可以捕捉到三維圖像，因此，我們不只可以看見表面，也能看到一定的深度。」研究人員解釋。「現在我們還不知道極限在哪，但我們希望可以看到組織下 500 微米深」。
研究人員指出，這樣的觀察規模，讓他們得以接觸到皮層的密集層，而這裡是大多數大腦計算過程發生的地方，由許多神經元連接組成。
預計 4 年內進行人體試驗
FlatScope 是美國國防部 DARPA 的計畫之一，他們提供共 6,500 萬美元，要打造高解析度神經介面。萊斯大學共獲得 4 年 400 萬美元的經費，目標為開發出可幫助病人回復視聽覺的光學軟硬體介面。
不過，FlatScope 目前仍在初期階段，目前僅在人造螢光物上測試，需要用電線供電以傳輸資料。不過，其觀察規模已經清楚到可觀察到個別神經元，且能跟上大腦活動的速度。
研究人員表示，他們的下一步是在實驗鼠上測試這套系統。一方面，要測試該系統在人體使用安全無虞，另一方面也要找到讓活化神經元發光、以及無線供電給微型顯微鏡和下載數據的方法，預計 4 年內能開始進行人體試驗。
- Flat microscope for the brain could help restore lost eyesight
- This chip beams images onto the brain to help the blind see again
- This tiny microscope implanted in the brain could restore sight to the blind