關(guān)于研究人員開(kāi)發(fā)出新設(shè)備幫助盲人改善恢復(fù)視力的辦法淺解

日常生活中，在常人看來(lái)簡(jiǎn)單的讀書(shū)、寫(xiě)字甚至是走路，對(duì)于盲人以及視力受損者而言都是不小的困難。于是，市面上出現(xiàn)了各式各樣的可穿戴設(shè)備或儀器，用來(lái)改善他們的日常生活，幫助他們恢復(fù)視力。

這些設(shè)備可以用于身體很多部位，比如可以套在手腕上、穿在身上、戴在頭上等等，但它們普遍存在一個(gè)問(wèn)題，那就是過(guò)于笨重臃腫，以至于大家并不想穿戴。

對(duì)此，瑞士伯爾尼大學(xué)的 Ruxandra Tivadar 教授表示：“就目前而言，市面上很多可穿戴設(shè)備在社會(huì)上的接受度普遍偏低，這是因?yàn)楫?dāng)人們戴上它們時(shí)身體會(huì)變得非常臃腫，就像是穿了盔甲一樣，然而人們并不想因?yàn)樗麄兊膿p傷而引起大家的注意?！?/p>

此外，意大利理工學(xué)院視障人士研究所所長(zhǎng) Monica Gori 指出，兒童設(shè)備的需求仍然存在很大的空缺?！澳壳叭蚍秶蠹s有 3 億視力障礙患者，這其中約有 2000 萬(wàn)是兒童，然而，在對(duì)迄今為止 48 種可用設(shè)備的分析中只有 2 種是為兒童設(shè)計(jì)的。” 她說(shuō)。

近日，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)（CNS）年度會(huì)議在瑞士伯爾尼舉辦。會(huì)議期間，Tivadar、Gori 和其他小組成員向大家介紹了該領(lǐng)域幾種新的解決方案，包括設(shè)備和技術(shù)。

用于探索 2D 空間的平板電腦

來(lái)自法國(guó)的初創(chuàng)公司 Hap2U 開(kāi)發(fā)出一種振動(dòng)觸摸技術(shù)。設(shè)備外觀看上去像是一個(gè)平板電腦，當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，屏幕下的發(fā)出的超聲波可在指尖上形成力度適中的振動(dòng)摩擦，從而產(chǎn)生接近于真實(shí)的細(xì)致觸感，就像是屏幕表面帶有紋理一樣。

作為伯爾尼認(rèn)知計(jì)算神經(jīng)科學(xué)小組的成員之一，Tivadar 和研究小組在平板電腦上使用 Hap2U 公司的技術(shù)繪制了一所公寓布局的 2D 輪廓。隨后，研究小組讓實(shí)驗(yàn)者戴上眼罩，使用手指在平板電腦上摸索這種帶有紋理的輪廓布局。

圖 | 在平板電腦上進(jìn)行探索的實(shí)驗(yàn)者

最終他們發(fā)現(xiàn)，在 45 分鐘（這段時(shí)間里還接受了無(wú)視覺(jué)探索的訓(xùn)練）內(nèi)，實(shí)驗(yàn)者通過(guò)這種觸摸設(shè)備摸索公寓 2D 輪廓，隨后在真實(shí)公寓空間里成功實(shí)現(xiàn)自我導(dǎo)航。

Tivadar 和同事們與 Hap2U 合作，開(kāi)發(fā)出了這種使用紋理來(lái)展示空間的技術(shù)。“數(shù)字觸覺(jué)技術(shù)成功地傳輸了空間信息?！?她在會(huì)議上說(shuō)道。

她還表示，這項(xiàng)技術(shù)最切合實(shí)際的應(yīng)用將會(huì)是手機(jī)，同時(shí)結(jié)合聲音反饋和 GPS 語(yǔ)音提示，可以很好地幫助盲人探索物理空間。

用于盲人互動(dòng)的音頻手環(huán)

Gori 通過(guò)將近十余年的反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，盲童經(jīng)常在觸覺(jué)任務(wù)和聽(tīng)聲辨位中表現(xiàn)出障礙，比如難以通過(guò)觸摸來(lái)辨別物體的方向，或者難以判斷與聲音之間的距離。

為了更好地改善盲童在感知以及社交上的這種障礙，Gori 研發(fā)出一款專門用于盲人互動(dòng)的音頻手環(huán)（ABBI），這款手環(huán)集成了音頻系統(tǒng)，而且還搭載運(yùn)動(dòng)傳感器，可以在沒(méi)有可視化數(shù)據(jù)的情況下發(fā)出聲音，幫助使用者恢復(fù)空間感。

圖 | 用于盲人互動(dòng)音頻手環(huán)

她和研究小組還進(jìn)行了一項(xiàng)研究，從 6 歲到 17 歲的盲童挑選出 44 名并劃分為兩組，實(shí)驗(yàn)組使用音頻手環(huán)、對(duì)照組不使用音頻手環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組的兒童相比，使用音頻手環(huán) 3 個(gè)月的兒童在一系列訓(xùn)練活動(dòng)中提高了自身的聽(tīng)覺(jué)和運(yùn)動(dòng)技能，并且這種技能在 1 年之后也沒(méi)有明顯的衰退跡象。

視網(wǎng)膜植入物和光遺傳學(xué)療法幫助恢復(fù)視力

除了剛剛提到的新型設(shè)備，技術(shù)層面也取得了一些創(chuàng)新。法國(guó)巴黎視覺(jué)研究所所長(zhǎng) Serge Picaud 在會(huì)議上介紹了視網(wǎng)膜修復(fù)術(shù)以及光遺傳學(xué)療法的最新進(jìn)展，這兩種療法可以幫助視力受損者逐漸恢復(fù)視力。

圖 | PRIMA 植入物的眼睛圖像

當(dāng)前，Picaud 正與巴黎 Pixium Vision 公司協(xié)作，聯(lián)合斯坦福大學(xué)的 Daniel Palanker 實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)發(fā)一種名為 “PRIMA” 的無(wú)線電極芯片，將其植入患者眼睛可以幫助改善或恢復(fù)視力?！澳壳?，在患者眼睛中植入 PRIMA 之后，其視力已經(jīng)達(dá)到了低于法定失明的水平，比如可以閱讀信件。”Picaud 說(shuō)。

圖 | 研究人員發(fā)現(xiàn)至少需要 625 個(gè)像素才能識(shí)別一張臉

Picaud 和團(tuán)隊(duì)在研制視網(wǎng)膜假體過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，至少需要 625 個(gè)像素才能識(shí)別出一張臉。為了達(dá)到 625 像素，研究小組開(kāi)發(fā)出兩套方案：

其一，在眼部的一個(gè)區(qū)域使用兩個(gè)植入物；

其二，在植入物上使用更小的電極。

但是電極想要做得更小非常困難，為了把分辨率提升至細(xì)胞級(jí)別，Picaud 及其研究小組轉(zhuǎn)向光遺傳學(xué)療法，即一種基因被引入到眼睛后部的細(xì)胞中，使它們變得對(duì)光敏感。值得一提的是，Picaud 團(tuán)隊(duì)最近將光遺傳學(xué)療法轉(zhuǎn)移到人類臨床試驗(yàn)中，用來(lái)針對(duì)一種罕見(jiàn)的遺傳性眼病 —— 視網(wǎng)膜色素變性的治療。

以上只是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)上展示的部分設(shè)備和技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的解決方案，新技術(shù)讓人們有了更多期待，相信未來(lái)，還將會(huì)出現(xiàn)更多技術(shù)幫助視力受損者恢復(fù)視力，為他們的生活帶來(lái)希望和曙光。
編輯：lyn