三十多年以前，当人们提及“让盲人重新看见”之时，绝大部分都只是科幻小说当中所呈现的情节而已。

而今天，这件事已经走进手术室和临床试验。

在全球众多研究机构的神经外科手术台上，有一块电极阵列，其大小仅如指甲般，被植入大脑后部的视觉皮层。这是一条满是挑战的路，它直接连到大脑，试图为失明者开拓出一条全新的 '视觉通路'。

一、如果眼睛看不见了，大脑还能“看”吗？

正常情况下，我们看到一个杯子，是这样发生的：

光线进入到眼睛之中，而后落在视网膜上面，接着转化成电信号，再经由视神经，传达到大脑的初始视觉皮层也就是V1那儿 之后大脑将其识别成“杯子”。

要是视网膜遭受损伤，或者视神经出现损伤，那么这条链路就会中断，然而视觉皮层却通常依然存在，这样一来，一个问题便产生了：

如果直接刺激视觉皮层，大脑会不会“误以为”自己看见了光？

对于视觉植入而言，“究竟刺激何处”可不是个轻松的选答题，视觉系统当中存在诸多候选靶点，有外侧膝状体，也就是LGN，它并非指代电视剧《都挺好》里的角色，初级视觉皮层，即V1，还有更高层级的V2、V3、V4与MT等区域。因为不同靶点的生理属性存在差异，这表明它们在生成“磷光点”，也就是phosphene时各类情况有别。与此同时，鉴于当下神经假体的工程能力受到限制，仅仅刺激任何单个脑区都不容易达成高清晰度、自然而然的视觉体验，这里面涵盖了颜色、纹理、形状以及运动等诸多要素。也就是说，在短时间以内，我们更具有能够得获得以“可用”来形容的人工视觉的可能性，而并非获取接近于自然视力所呈现出的完整画面。真正要是想达成接近自然视觉的目标，或许需要多个脑区协同进行刺激，使得不同的区域各自“承担起”视觉的不同维度的职责。

早期针对人体以及动物所开展的研究已然证实，当对视觉皮层的某一位置予以刺激时，受测者会于对应的视野位置看见一个小亮点，而研究者将其称作“磷光点”（phosphene）。这就是视觉皮层假体的根本原理，即通过电刺激在大脑当中营造出“光的感觉”。

二、一块“针板”，如何拼出一个字母？

在2021年，有一项发表于《JCI Insight》里的人体试验，一群研究人员给一名57岁且完全失明的受试者，在其视觉皮层中植入一块通道数为96的皮层内微电极阵列，这个植入持续了6个月，期间还进行了系统性测量，测量的是刺激阈值以及视觉感知特征。

这块阵列，其边长仅有4毫米见方，然而上面却布满了细小的电极。它呈现出一种类似微型“针板”的形态：

更关键的是，这项研究给出了不少“临床工程”层面的硬信息：

植入过程未出现并发症，取出过程也未出现并发症；单电极平均阈值是66.8 ± 36.5 μA；视觉剥夺状态之时的神经元依然能够获得高质量记录；刺激参数跟着时间维持稳定；多电极同时进行刺激能相当明显地降低阈值，这属于统计学显著情况，且可以让受试者识别部分字母，以及识别物体边界。

换一种说法来讲就是：它证实了，“于人类视觉皮层之中借助大量电极展开长期刺激”这样的事情，不但具备可操作性，而且在一定的时间尺度范围之内呈现出稳定的状态，并且切实能够带来具有可用性的功能性视觉线索。

三、静态点阵并不够——科学家开始“在大脑里画线”

然而，现实很快给了“像素屏幕假设”一记提醒。

若仅只是于同一时刻将一堆电极点亮，大脑所看到的常常会是一片呈分散状态的光点。它并不会自行把这些光点组合拼接成一个清晰的图形，这情形就如同你手持着一把四处散落的萤火虫，极难使得它们依靠自身排成文字。

2020年，有一项发表于《Cell》的研究，提出了一个方法，这个方法要更为聪明，那就是，并非同时去点亮，而是按照顺序去“描绘轨迹”。

研究人员使电极依照动态序列逐个进行刺激，如同拿笔于视觉皮层表面进行“描线”，进而将形状“绘制出来”。最终在健视者以及盲人受试者当中，此种动态刺激皆能够让参与者精准识别字母形状，而且盲人参与者能够迅速识别图形，最高能够达到每分钟86个形状。

这有着这样的意味，视觉假体并非一定要去追求那种“同时将更多的像素点亮”的情况，它还能够借助大脑对于运动以及轨迹的那种敏感特性，利用时间编码的方式，将形状组织成为更具“可理解性”的整体，它把视觉假体从“拼图”状态引领到“书写”状态。

四、通道越多，分辨率越高吗？

从理论层面来讲，电极数量增多意味着存在更大可能性实现更高分辨率。然而，所谓的“更多”同时也表明达成这一目标会变得更具难度。

研究人员在非人灵长类动物当中，评估了一个102N通道的视觉皮层神经假体系统，对其进行随访，时间超过3年，以此检验该系统的长期稳定性，以及刺激有效性。

他们对两只健视猕猴，在其V1与V4植入了16块Utah阵列，持续监测其健康状况，监测电极阻抗，监测神经信号质量，神经信号质量包括信噪比、峰峰值电压、高幅值通道数量，还测试哪些通道能够稳定诱发磷光点，测试最小可感知电流阈值，还评估了，植入2至3年后动物在视觉任务上的表现，且在3至3.5年后做组织学分析。

结果并非称得上“完美”状况：动物整体呈现健康态势，设备始终维持着机械方面的完整性以及具备导电性，然而随着时间不断向前推移，出现了信号质量有所下降的情形，能够诱发磷光点的电极数量出现了减少，电极阻抗呈现出下降趋势，对应视野位置的视觉任务表现遭受损害；其中有一只动物的阈值随着时间的推进而升高。组织学表明阵列有包裹以及皮层出现退化现象；电镜显示部分电极的氧化铱涂层出现退化，断裂的尖端使得阻抗升高。

显而易见，能够实现高通道、长时间的植入，然而其代价却是组织反应以及刺激效能出现下降，距离临床大规模应用而言，尚需要具备更好的生物相容性以及更加精细的植入技术。

有一项更具“临床现实”意义的长期安全性研究与之形成呼应，2019 年，《Journal of Neurosurgery》进行过相关报道：当时，研究者采用的是现成的 NeuroPace 响应性神经刺激系统，选取的是一名盲人受试者，对其采用视觉皮层刺激方式展开评估，评估时长为 19 个月（包含 41 次会话）。

他们借助两条具备四接触点的硬膜下电极条于枕叶皮层实施刺激，对诱发磷光点的电流或电荷阈值予以测量以，同时还测量磷光点的形状且测量磷光点的大小并测量磷光点的位置。

度，且对不良事件予以记录。其结果呈现出如下情况：所有接触点皆能够诱发磷光点；磷光点的空间映射在随时间变化时保持一致；对频率、脉宽以及刺激持续时间加以改变会对阈值产生影响；增大幅度或者频率会带来更为明亮的感知；19个月之后阈值平均下降5%–12%；未见到严重不良事件，仅仅出现过三次轻度头痛以及头晕现象，持续时间不超过数小时并且无需进行干预；研究还表明感知阈值与V1神经元群体兴奋阈值之间存在着直接关系。

这类研究具备价值，这种价值体现在，它使得“长期安全性”，从原本仅存在于想象之中的状态，发生了转变，变成了能够被精确量化的一组数据。

五、从“看见光点”到“完成任务”

视觉假体价值的真正决定因素，并非“是否看到亮点”这般，而是——能不能达成现实任务。所以如此，研究范式正发生变化：从“我可不可以把图像投射到大脑中”起，变换至“我能否叫使用者更快速、更精准地完成某项任务”。

二零二二年时，《Journal of Vision》提出了一种思路，这种思路是“端到端优化”，这里是加了引号表示特定术语的那种引号，有特定意思的那种引号。

视觉假体的感知是很粗糙的，传统的做法是依赖各种各样的图像预处理，比如说边缘检测，然而，“提取哪些信息最为有用”这件事情本身绝不是省事的，并且是高度依赖场景以及任务的，研究者提出了一种深度学习方法，这种方法是把“磷光点生成”的整个链条进行端到端的优化，该模型是基于深度自编码器的，并且包含了一个高度可以调节的假体视觉模拟模块。在进行计算验证时，这种方法能够自动找寻到任务特定的刺激协议，这展示了为在假体视觉中端到端优化所具备的潜力，而且因为采用了模块化设计，所以在未来能够扩展到于各种约束条件下进行动态优化，以此来适配个体需求。

而Point - SPV把“注视”进而又将“任务”进一步归纳入了框架之中，如此被拉进了有着限定形式空间范围的框架。它明确指出，在视觉表示策略里明显存在着仍有所欠缺的关键一个环节，此环节被清晰表述为：怎样去加入带有针对性的注视信息、以何种思路去做基于专项任务的依赖优化。Point - SPV凭借模拟“视点”，也就是潜在注视位置这一方式手段，对位于在按一定规则所界定的视点周围的小块图像上进行端到端模型的训练操作行为，从而使得输出结果能够更加贴合物体识别所提出的具体需求。在一项针对行为学注视依赖范畴的目标辨别实验当中，Point - SPV相较于传统边缘检测方法而言，能够让观察者获取到更高的识别准确率、实现更快的反应时间、达成更为高效的视觉探索水平等各方面的不同表现。

这一系列工作，将视觉重建的评价标准往前推进了一步，不再仅仅询问“像不像”，而是转而询问“好不好用”。

六、真正被突破的边界是什么？

视觉重建领域所具有的意义，可能并非在于马上就让人恢复视力，并在于证实一件事情，即大脑依旧拥有处理视觉信息的能力，即便自然通路已然中断。

进而言之，源于神经生理视角生成的综述向我们进行提醒：在工程条件所限之处，单纯脑区刺激这般动作达成高分辨率、偏向自然化的视觉（涵盖颜色、纹理、形状以及运动元素的视觉情况，不太具有轻易实现的可能性）存在困难，然而若想要接近自然视觉这一状态，说不定将要借助多脑区协同合作的方式，对视觉不同的侧面各自展开重建操作。

我们如今清楚，起码在部分情形下，大脑能够被再度予以“点亮”，这条路漫长依旧，然而它已然并非科幻，在手术室中，那块唯有几毫米的电极阵列，正静静置于视觉皮层之上，当电流轻轻流过，一个亮点于黑暗之中浮现。

那并不是完整的世界。然而，对一些人来说，那已经足够。

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参考：

与视觉植入相关的神经生理学方面的考量（综述），https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34773502/。

这是一个网址链接，https://www.jci.org/articles/view/151331。

一个超链接地址，其具体为https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32413298/。

一个包含多个相邻部分的神经假体的慢性稳定性，https://research.vu.nl/en/publications/chronic-stability-of-a-neuroprosthesis-comprising-multiple-adjace。

能提供具体的操作需求吗？仅给出链接我不太明确如何进行改写呀。比如对链接进行文字描述的改写？请明确一下要求以便我准确完成任务。

这是一个网址链接，其具体为https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35703408/。

你提供的“https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40196449/”不构成需要改写的句子，请提供合适的句子。

这是一个链接，链接的内容是https://arxiv.org/abs/2306.13104。

这是一个链接，链接的具体内容来自网站pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ，号码是34773502。

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