盲人复明!马斯克Neuralink联创实现人工视觉里程碑

鹭羽 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

盲人复明,太了不起了。

这可能是2025年最低调但又最闪亮的科技进展了。

Nature最新刊登了新研究进展,人工视觉技术刚刚帮助一位70岁奶奶重获光明。

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在失明之前,我是个狂热的书虫,我想把它找回来。

70岁的Sheila Irvine(希拉·欧文)最大的愿望是能够再次阅读,而就在最近她的愿望成真了。

原因来自于一项世界首创的人工视觉研究PRIMA

其背后带队的还是当年和马斯克一起创办Neuralink的联合创始人,现在自己创业,做的还是视网膜植入物

厚度只有一根头发丝大小,却能够让80%的患者视力得到显著改善,并且能够顺利阅读字母、数字和单词。

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对此,论文主要作者Frank Holz表示:

该研究首次证明人工视觉可以恢复患者的功能性中央视力,为失明者带来了希望。

而对于患者本身及其家人,或许这将是人至暮年,一次宝贵的再次见面的机会:

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失明15年,终于重获光明的她

在参与实验之前,希拉是这样描述自己的:

我的眼睛就像有两个黑色的椎间盘,外面扭曲了。

故事的开始还要回到15年前,那是她第一次发现自己开车不受控制,一直在撞击人行道,当她走进医院后,她被确诊患有年龄相关性黄斑变性(AMD)。

这是一种老年人的常见疾病,在患病后,患者眼睛后部的视网膜微小区域的细胞将会逐渐受损、死亡,并最终导致中央视力模糊或扭曲。

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虽然Sheila Irvine很快接受了这个事实,并学会和黑暗相处,但阅读始终是她心中的执念。

事情的转机出现在2022年,她以试验者的身份参与了该项研究。

通过手术将植入物插入视网膜下方,并经过多年的强化康复治疗,她终于能够再次捧起她心爱的书籍,现在即使是罐头上很小的文字,她也能独立认出。

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而在此之前,对于AMD患者来说,视力复明简直就是天方夜谭。

首先根据症状和发展速度,AMD可粗略分为干性(萎缩性)和湿性(新生血管性)两种。

其中,干性AMD晚期(地图样萎缩,GA)患者在全球超过500万人,他们无法识别家人面孔、无法正常阅读、无法驾驶汽车……生活的方方面面都饱受干扰。

科学家们也对此提出了一系列治疗方案:

比较常见的有,使用干细胞疗法再生光感受器,具体来说就是用胚胎干细胞或诱导多能干细胞(iPSC)分化出RPE或感光细胞层,再植入视网膜,然后与患者原有的神经元形成突触,引导功能恢复。

但目前还处于临床试验阶段,仍然存在免疫排异及长期稳定性的问题。

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也有科学家们考虑将光敏蛋白导入残存神经元,让其重新对光信号敏感,该疗法在部分早期临床中达到了预期效果。

更有甚者,直接考虑将植入物插入大脑视觉皮层,或者采用基因治疗手段,修复RPE65、CFH、C3、ABCA4等基因突变。

……

但其中绝大多数方法都只是延缓视力丧失,对此,论文作者之一的Mahi Muqit医生曾表示:

当你与视力丧失严重的患者交谈,会发现减缓视力丧失只是权宜之计,而他们真正想要的是恢复。

而目前能真正做到逆转恢复视力的,只有PRIMA

首次实现患者视力的恢复

PRIMA的原理其实也很简单,就是——成为光敏细胞的替代物

AMD虽然会导致光敏细胞死亡,但视网膜神经元却得以幸存,所以只要找到合适的新的“光敏细胞”,模拟光子撞击视网膜模式,对视网膜进行电刺激,就能恢复视觉。

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于是PRIMA(光伏视网膜植入物微阵列)应运而生,与以前的视网膜设备不同,它是无线的,而且作为光伏组件,激活它的光子也将作为其电力输入。

整个设备由一种小型光伏视网膜植入物(尺寸为2mmx2mmx30μm)和一副特殊眼镜组成,眼镜搭载的摄像头可以捕获图像信息并转换成红外光束,然后由视网膜植入物接收。

植入物再将它们发送给一个小型处理器,完成图像的增强和清晰化,最后再在视网膜神经元的协助下传递回患者大脑,完成视力的找回。

整个过程类似于一块微型的太阳能电池板,位于视网膜萎缩区域内的植入物充当人工感光器阵列,刺激剩余细胞的视觉信号传递。

凭借其超薄的外形和无缝的无线集成,PRIMA可以直接恢复GA患者失去的功能性视力,而不是像传统疗法一样只能减缓疾病进程。

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该项目也已在临床实验中得到验证。

研究团队共接收了来自5个国家、17个临床地点的38名视力保持在1.2logMAR(最小分辨率角度的对数)以上的GA患者,并分别在6个月和12个月对佩戴者进行视力评估。

其中32名参与者完成了最终评估,未参与的6名患者里,3人死亡、1人退出、2人无法参与检测。

实验结果表明,PRIMA系统能够让84%的患者恢复功能性中央视力,80%的患者实现了0.2 logMAR的水平上升,相当于能够看到标准视力测试字母表下方的两行,平均可改善25.5个字母(约5行)。

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另外在术后的前两个月里,虽然部分患者出现排异反应,包括眼压升高、视网膜流泪和出血,但其中95%都会在发病后2个月内症状消退,原有的周边自然视力也没有出现显著下降。

总体来看,实验效果符合PRIMA系统设定的预期目标,对患者的益处大于植入手术的风险。

而且该设备不仅能应用在AMD患者,例如色素性视网膜炎等疾病,虽然感光细胞死亡,但只要视网膜神经元仍然作用,PRIMA就能有所帮助。

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目前PRIMA已经向欧洲监管部门提交了相关申请,并计划在明年正式推出,同时在美国,FDA的批准程序也同步进行中。

不过研究人员也承认该系统当前还存在局限性,实验结果能够改善可能受到了强化视觉训练及兴奋情绪的影响,缺乏完成训练但未植入设备的对照组。

PRIMA可达到的最大敏锐度也有进步的空间,目前系统只包含381个像素,每个像素为100微米平方,用户整体的阅读过程并非快速流畅,视觉效果也只是黑白的。

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因此研究团队也正在开发下一代植入物和眼镜,将通过数字图像处理和简化的人体工程学进一步优化视觉性能,实现比PRIMA像素更小、更有效,且拥有色觉。

而PRIMA还只是他们踏出的第一步。

创始人曾是马斯克Neuralink的联创

其背后坐镇的是Science Corporation公司,作为一家2021年才成立的神经技术公司,想必大家还有些陌生。

但说到公司创始人Max Hodak,他还有另外一个身份——马斯克脑机接口公司Neuralink的联合创始人。

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本科获得生物医学工程学士学位后,先是创办生命科学公司Transcriptic,再担任CEO五年后,转而和马斯克一起开办Neuralink并担任总裁一职。

Neuralink主要是希望通过植入式脑机接口技术,实现大脑与计算机的直接交互,不仅可以帮助病患恢复身体感官功能,长期也希望可以和人工智能建立共生关系。

在离开Neuralink后,Max Hodak再次创立了Science Corporation,专注于神经工程、脑-机接口以及治疗视力、认知、行动能力受损患者的设备和技术。

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例如可用于神经信号采集与刺激的超薄柔性神经探针Thin Film Probes和基于硅材料构建的Silicon Axon探针。

同时自建有微型医疗芯片制造工厂,可用于生产医疗级神经植入物所需的MEMS和IC芯片,实现从材料、制造到临床实验全程自主完成

目前Science Corporation已在今年4月完成了由Khosla Ventures领投的一轮融资,融资金额超1亿美元,预计将加速其脑机接口技术开发与产品商业化。

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而回到PRIMA项目本身,其实早在公司成立之前,该研究团队就一直在从事相关研究,甚至有些研究人员自己的博士研究方向就是视力复明。

他们要做的就是“视力版”人工耳蜗。

世界上人工耳蜗已经有50多年的历史了,是时候推动“人工视觉”成为现实了。

参考链接:

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-025-03420-x

[2]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36626080/

[3]https://www.bbc.com/news/articles/c0qpz39jpj7o

[4]https://www.youtube.com/watch?v=J_qTLT8kJPU&t

[5]https://x.com/maxhodak_/status/1980320322353299727[6]https://science.xyz/[7]https://maxhodak.com

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