湖南湘雅医院用侵入式脑机接口为盲人患者复明,登上热榜。“盲人患者复明”这几个字很抓眼球,也容易让人以为患者重新获得了接近正常人的视力。

这项技术值得关注,但它没有达到大众想象中的复明。它没有修复已经受损的视网膜,也没有让患者重新看到连续、清晰、细节丰富的画面。
设备把外界图像采集下来,经过处理转成电刺激信号,再刺激残存的视觉神经细胞,形成一套人工诱发的视觉感知。患者获得的是设备翻译过的光点、方向、边界和轮廓线索。
正常视觉里,光进入眼睛,视网膜把光信号转成神经信号,再通过视神经传到大脑。视网膜色素变性等疾病会让感光细胞严重受损。到了终末期,患者可能只剩光感,甚至接近完全看不见。
视觉假体的思路是绕开受损最严重的环节。相关研究提到,视觉皮层假体可以把摄像头输入转换成电刺激,诱发局部闪光样的感知,也就是光幻视;这种人工诱发的视觉感知分辨率有限,目前仍属于初级视觉形式。[1]

左是流程图,右是光电信号
患者重新获得的,是一组可以被训练理解的信号:光在哪里,物体大概朝哪个方向移动,前方有没有大的障碍物,边界可能在哪里。对严重失明患者来说,这些线索有价值,但和看清人脸、阅读普通文字、看清风景完全不是一回事。
“复明”两个字容易让人想象患者重新拥有高清视力。实际情况是,设备帮助患者重新获得一部分可用的视觉线索。
普通视觉是一幅连续画面,颜色、明暗、细节、空间深度会同时进入大脑。人工视觉的基础单位更接近一个个光点。
一项关于视觉假体物体识别和定位的研究指出,视觉假体产生的感知由光幻视组成,每个光幻视对应一个电极。植入设备里的电极数量有限,空间分辨率也会受限,患者很难完整理解复杂场景。即便电极数量增加,患者感知到的图像仍然和正常视觉存在明显距离。[2]

图像经过视觉假体处理后,会变成点阵式的光幻视。用边缘增强、角点增强、简化图形等方法,让物体轮廓更突出
患者面对一张桌子时,设备不会把桌子的纹理、颜色、边角、桌面物品全部原样送进大脑。它会把摄像头采集到的信息压缩成有限的电刺激。患者可能感到一些亮点、暗点、位置变化或边缘变化,再根据这些信号判断“前方可能有物体”、“物体大概在左边”、“那里可能有一条边界”。
这里容易产生一个常见误解:人工视觉只是把世界变成一张低清照片。这个理解不准确。它是把世界拆成一组电刺激线索。患者能不能用上这些线索,取决于设备处理能力,也取决于后续训练。
真实植入者的体验能帮助我们理解这一点。对16名Argus II或IRIS II视网膜上植入物使用者的观察和访谈发现,他们描述的人工视觉体验与自然视觉有本质差异。研究者总结,使用者需要结合身体技巧、联想学习和推理,建立一套“闪光词汇”,再用这套词汇去分解、重组和解释周围环境。感知本身未必随时间改变,改善的主要是对信号的解释能力。[3]

右图就是研究中常用的人工视觉模拟图
设备负责把外界信息转成电信号,患者还要学习如何读懂这些信号。
患者可能需要转动头部,让摄像头扫过物体边缘;需要反复比较亮点出现的位置;需要把某些闪光模式和门框、桌沿、人体移动联系起来。训练之后,患者看到的画面未必更接近正常视力,但他可能更会使用这些信号完成判断。
人工视觉改善的重点,在于患者获得了一套新的视觉信号,并通过训练提高信号使用能力。
人工视觉的价值,不能用普通视力表来理解。它目前最重要的目标,是让患者从有限的电刺激里读出有用信息:哪里有光,哪里有边界,物体往哪个方向动,前方有没有障碍。
IMIE 256的首批人体研究纳入5名终末期视网膜色素变性患者。患者植入256通道视网膜上假体后,接受90天视觉康复训练。研究评估项目包括光栅视力、Tumbling E视力、运动方向、方块定位、定向行走等。结果显示,系统开启时,患者在所有评估中的表现优于基线或系统关闭状态;研究也提示训练和练习有助于患者使用该系统。[4]
IMIE 256临床适配/配置系统
这些测试和我们熟悉的“视力恢复”不同,但它们正好对应人工视觉目前能提供的核心信息。光栅视力看的是能不能分辨条纹方向;Tumbling E看的是能不能判断E字朝向;运动方向看的是能不能判断光条移动;方块定位看的是能不能指出亮方块位置;定向行走看的是能不能沿线行走、找到门口。
这些能力看似基础,却是人工视觉从“有光感”走向“能使用”的关键一步。患者重新获得一幅清晰画面,这个期待不现实。实际发生的是,患者在学一套新的视觉语言。光点、边界、移动方向和空间位置,组成了这套语言最早能被读懂的部分。
人工视觉目前最主要的价值,是改善一部分功能性视觉和日常活动能力。
另一项44通道脉络膜上视网膜假体研究纳入4名终末期视网膜色素变性患者,随访约2.7年。研究显示,4名患者在屏幕、桌面、定向移动任务中的定位能力都有改善;3名患者在运动辨别方面有改善;2名患者在空间辨别和桌面物体识别方面有较明显改善。患者还报告,他们在没有研究人员监督的情况下使用设备探索新环境、发现人、绕开障碍。[5]

这些结果支持的是功能性改善,比如定位、避障、发现人、探索环境。把结果扩大成看清人脸、阅读普通文字、恢复正常生活,缺乏依据。
对患者来说,最关键的问题往往也不是能不能看清一张照片。能不能更安全地走路,能不能知道门在哪里,能不能发现前面有人,能不能定位桌面上的物品,能不能减少因为看不见带来的行动风险,这些才是人工视觉目前能够触及的需求。
它最先带来的是光感、方向、轮廓、移动和避障能力,带不来的是高清视力。
如果你或家人在考虑这类技术,有三件事需要提前知道。
第一,这不是恢复视力,是重建一套完全不同的视觉系统。正常视觉是眼睛接收光信号,大脑自动处理成画面。人工视觉是设备把世界翻译成电刺激,患者再学习解读这些刺激。两者的工作原理完全不同,不能期待开机后立刻看见。
第二,掌握这套系统需要长期训练,过程很具体。患者要转动头部扫描环境,把闪光模式和物体形状对应起来,建立"闪光词汇"。研究者跟踪的16名使用者中,多数人需要数月甚至更长时间,才能熟练用这套信号完成定位、避障等任务。改善的是信号解读能力,不是画质。[3]
第三,目前能触及的功能很有限,不能恢复正常生活。它能帮助定位、避障、发现人,但不能看清人脸、阅读普通文字、看清风景。适合的人群也很有限,主要是特定类型的视网膜退行性疾病患者。
失明原因不同,治疗路径完全不同。白内障、屈光不正、糖尿病视网膜病变、青光眼、视神经损伤、视网膜色素变性,病变位置不同,能不能治疗、怎样治疗、是否适合植入设备,都要由医生根据眼部结构和视觉通路情况判断。

对大多数眼病来说,早诊断、早治疗、长期随访仍然最重要。前沿技术可以关注,但不能替代日常眼病管理。尤其是糖尿病视网膜病变、青光眼、高度近视相关眼底病变,很多视力损失本来可以通过规范筛查和治疗尽量延缓。
“盲人患者复明”这类表述能让公众看到医学进展,但也容易制造过高期待。更准确的理解是:医学正在为一部分已经失去自然视觉的人,尝试建立一种可训练、可解释、能帮助生活的人工视觉。它把世界翻译成有限的电刺激线索,再由患者学习如何使用这些线索。
人工视觉最先解决的,是光在哪里、边界在哪里、物体往哪里动、前方有没有障碍。把这个讲清楚,才不会低估技术,也不会误解技术。
参考文献
[1] van der Grinten M, et al. Towards biologically plausible phosphene simulation for the differentiable optimization of visual cortical prostheses. eLife. 2024;13.
[2] Elnabawy RH, et al. Object recognition and localization enhancement in visual prostheses: a real-time mixed reality simulation. BioMed Eng Online. 2022;21:91.
[3] Erickson-Davis C, Korzybska H. What do blind people "see" with retinal prostheses? Observations and qualitative reports of epiretinal implant users. PLoS One. 2021;16(2).
[4] Xu H, et al. First human results with the 256 channel intelligent micro implant eye (IMIE 256). Transl Vis Sci Technol. 2021;10(10):14.
[5] Petoe MA, et al. A second-generation (44-channel) suprachoroidal retinal prosthesis: a single-arm clinical trial of feasibility. Ophthalmology Science. 2025;5:100525.
信息来源:今日头条-阿源老师 责任编辑:苗伟