如果用數(shù)碼相機(jī)來(lái)做類比,，人眼的角膜和晶狀體就相當(dāng)于鏡頭，眼球后方的視網(wǎng)膜是感光器件,，視神經(jīng)等同于連接感光器件和存儲(chǔ)卡之間的線路,，而大腦后部的視覺(jué)皮層則是存儲(chǔ)卡和后期處理軟件。色素性視網(wǎng)膜炎或老年性黃斑變性這樣的疾病會(huì)讓視網(wǎng)膜失去功能,，讓這部相機(jī)無(wú)法感知任何圖像;而美國(guó)的第二視覺(jué)(Second Sight)公司,，正在嘗試用電子器件替換失去功能的視網(wǎng)膜，幫助這些患者重新獲得基本的視覺(jué),。
這種技術(shù),，就是人工視網(wǎng)膜技術(shù)。它和人工耳蝸的原理類似—使用電流刺激依然完好的神經(jīng),，讓大腦能夠接收到信號(hào)并認(rèn)為感官依然在正常工作,。在過(guò)去的20多年里，已經(jīng)有數(shù)十萬(wàn)人通過(guò)人工耳蝸獲得了聽(tīng)力,，但是人工視網(wǎng)膜的進(jìn)展卻有些停滯不前,。
這是因?yàn)橐曈X(jué)系統(tǒng)復(fù)雜得多。我們所獲取的信息中,，有大約80%來(lái)自于視覺(jué)。人們至今也無(wú)法制造出性能堪比人眼的照相機(jī),，而感光細(xì)胞和視神經(jīng)之間的精確對(duì)應(yīng)關(guān)系也還是個(gè)謎,。再考慮到技術(shù)的限制—人工視網(wǎng)膜芯片的大小一般只有數(shù)平方毫米，厚度只有不到100微米—想獲得如人眼般精確的視覺(jué),，是相當(dāng)困難的事情,。
雖然早在1924年，人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用電刺激作用于視覺(jué)皮層時(shí)會(huì)產(chǎn)生幻視覺(jué),，但是直到1967年,，植入視覺(jué)皮層的人工視覺(jué)裝置才被開發(fā)出來(lái)。但是,，這種方式產(chǎn)生的視覺(jué)質(zhì)量很差,，對(duì)這一領(lǐng)域的研究也開始逐漸由視覺(jué)皮層植入轉(zhuǎn)向視網(wǎng)膜植入。在過(guò)去的30年里,，許多研究機(jī)構(gòu)和廠商都投入到這一領(lǐng)域當(dāng)中,，研究思路也分成了兩類：視網(wǎng)膜下植入和視網(wǎng)膜外植入技術(shù)。
視網(wǎng)膜下植入技術(shù)是將芯片植入到視網(wǎng)膜神經(jīng)感覺(jué)上皮和色素上皮之間的區(qū)域，代替光感細(xì)胞感受光照,，直接利用視網(wǎng)膜本身的編碼和解碼機(jī)制來(lái)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成視覺(jué),。它依然利用患者自身的“鏡頭”，就像是為數(shù)碼相機(jī)換一塊感光器件一樣,。這種技術(shù)需要外接供能單元,，手術(shù)難度高，使用范圍較小,，但是不用外掛一部攝像機(jī),。視網(wǎng)膜下植入技術(shù)的主要研究者有芝加哥大學(xué)Alan Chow的研究小組和德國(guó)圖賓根大學(xué)的Eberhart Zrenner小組等。圖賓根大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出了這種設(shè)備的原型,，它有1500個(gè)電極,，用耳后的無(wú)線電源供電，而且該小組已經(jīng)進(jìn)行了十例植入試驗(yàn),。
而視網(wǎng)膜外植入技術(shù)則是將電極陣列緊貼于視網(wǎng)膜外表面,，用眼外傳來(lái)的信號(hào)直接刺激神經(jīng)細(xì)胞，相當(dāng)于完全替換了鏡頭和感光器件,。這一領(lǐng)域的主要研究者有德國(guó)波昂大學(xué),、美國(guó)霍普金斯大學(xué)、麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué),，以及南加州大學(xué)的多漢尼(Doheny)眼科研究所,。第二視覺(jué)公司的人造視網(wǎng)膜技術(shù)，就是在多漢尼研究所的基礎(chǔ)上開發(fā)的,。
1998年,，Robert Greenberg博士和Sam Williams一起創(chuàng)建了第二視覺(jué)公司。Sam自己就是一位色素性視網(wǎng)膜炎的患者,，對(duì)這一領(lǐng)域的公共研究喪失了信心,，所以決定自己開發(fā)能投入商業(yè)化的人工視網(wǎng)膜設(shè)備。Sam于2009年去世,，沒(méi)有來(lái)得及等到自己目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的那天,。但是他的遺產(chǎn)將會(huì)造福許多人。
Argus是希臘神話中百眼巨人的名字,。以它為名的人造視網(wǎng)膜系統(tǒng)由一個(gè)小攝像頭,、一部微型計(jì)算機(jī)和一些無(wú)線通訊工具組成。2002年,，在南加州大學(xué)多漢尼眼科研究所一項(xiàng)發(fā)明的激勵(lì)下,，Argus I被開發(fā)出來(lái)，它有16個(gè)電極,。在2002到2004年間,，共進(jìn)行了6例試驗(yàn)性的植入手術(shù),。這些患者擁有了簡(jiǎn)單的光感，能判斷物體的移動(dòng),，能從背景里分辨出物體,。
對(duì)于這類技術(shù)來(lái)說(shuō)，擁有越多的電極,，就能看到更多的點(diǎn)?，F(xiàn)在的Argus II有了60個(gè)電極。從2006年至今,，它已經(jīng)讓40名患者重新獲得了基本的視力,，其中一些人已經(jīng)能夠區(qū)分物體、形狀,，甚至閱讀大字印刷的印刷品,。雖然使用者需要經(jīng)過(guò)一定程度的訓(xùn)練才會(huì)理解視野里的光點(diǎn)意味著什么，但是總比在漆黑的世界里摸索要好,。
Argus II不是治療失明的方法,，而只是治療一些特定視網(wǎng)膜疾病的方法。據(jù)世界衛(wèi)生署組織的統(tǒng)計(jì),，全球視障人口超過(guò)4500萬(wàn),，平均每5秒就有1人病情惡化，估計(jì)到2020年,，視障人口將增加到7600萬(wàn)人;而隨著人口老齡化趨勢(shì)的發(fā)展,，老年性黃斑變性患者的數(shù)量也會(huì)增加。Argus II能夠做到的,，只是幫助這些患者獲得更好的生活質(zhì)量,。
這種人工視網(wǎng)膜將會(huì)在倫敦、曼徹斯特,、巴黎和日內(nèi)瓦的醫(yī)院開始首批試用,，而一旦獲得美國(guó)食品與藥物管理局的許可，也會(huì)在美國(guó)出售,。第二視覺(jué)公司希望在第一年里能夠賣出100個(gè)植入設(shè)備，每個(gè)標(biāo)價(jià)10萬(wàn)美金,。“雖然這個(gè)價(jià)格看起來(lái)有點(diǎn)高,，”Greenberg博士說(shuō)，“但是,，這其實(shí)與第一個(gè)人工耳蝸的價(jià)格差不多,。”他希望Argus II能夠被納入政府的補(bǔ)助計(jì)劃，這樣價(jià)格將會(huì)變得更容易接受,。
目前,，這家公司已經(jīng)在美國(guó)申請(qǐng)了76項(xiàng)專利?，F(xiàn)在他們已經(jīng)準(zhǔn)備好了Argus III的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，新一代的人工視網(wǎng)膜將會(huì)擁有數(shù)百個(gè)電極,。
雖然現(xiàn)在的Argus只能讓人們看到一些光點(diǎn),，但是它的前途將不可限量。剛推向市場(chǎng)的技術(shù)并不會(huì)是最終版,，這些光點(diǎn)已經(jīng)顯現(xiàn)出了希望的光芒,。
