在保持可见光视觉的同时识别近红外线……在失明小鼠身上甚至观察到行为反应
能够识别以往人眼无法看见的近红外线的植入式人造视网膜，已由韩国研究团队成功实现。业内评价认为，这一成果不仅仅是单纯的视力恢复，而是在保持既有可见光视觉的同时，额外加入新的波段视觉信息的全球首例“感官扩展型人造视网膜”，有望成为“人类增强”技术的起点。
韩国研究财团14日表示，Yonsei University 教授 Park Jangung 研究团队开发出一种植入式人造视网膜装置，可将近红外线转换为电信号以刺激视网膜神经，从而使可见光与近红外线得以同时被识别。本次研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团的生物·医疗技术开发项目资助下完成，研究成果已于13日发表在电子器件领域国际学术期刊《Nature Electronics》上。
由近红外透过滤光片、光电晶体管和三维液态金属电极构成的人造视网膜结构及其在视网膜表面移植的概念示意图。该装置将近红外线转换为电信号，直接刺激视网膜神经。图示说明·图片由 Park Jangung 延世大学教授提供
View original image包括人类在内的哺乳动物视觉，仅限于波长为400~700纳米（nm）的可见光范围。波长更长的近红外线虽然被广泛用于夜视、热信息探测、无人机目标识别等领域，但人类本身无法感知。研究团队超越了以往“视力恢复”型人造视网膜的概念，成功将原本不可见的波段区域，作为全新的视觉通道加以拓展。
关键在于超小型植入式装置。研究团队将把近红外线转换为电信号的光电晶体管、仅选择性过滤近红外线而让可见光直接透过的超薄滤光片，以及可与眼球组织紧密贴合的三维液态金属电极进行整合，设计出可直接刺激视网膜神经节细胞的结构。
可见光通过光感受器进入自然视觉通路，近红外光则通过光电晶体管和三维液态金属电极，作为直接刺激视网膜神经节细胞的人工视觉通路传递，其工作原理示意图。图示说明·提供=延世大学教授 Park Jangung
View original image实验结果显示，植入装置的正常小鼠在维持原有可见光视觉的同时，对近红外线刺激表现出新的反应；视网膜变性致盲小鼠在装置植入后，对近红外线也出现了清晰的视觉皮层反应。尤其是在水奖励行为实验中，小鼠会根据近红外线信号作出具有预判性的定向运动，这一结果表明，其不仅产生了简单的神经反应，更形成了实际的“看见能力”。
本次研究被评价为，不仅实现视力恢复，更以技术手段扩展人类原本不具备的感官功能，是人类增强生物电子工程的首个案例。未来在夜间监视、国防、医学影像辅助、精密神经调控以及脑-机接口等领域，具有巨大的拓展潜力。
Park Jangung 教授表示：“我们首次在全球范围内实现了既有视力与新视力同时运作的系统，这一点具有重大意义。今后有望进一步拓展到夜间监视、国防、医疗诊断以及神经接口平台等多种应用领域。”
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
