馬斯克Blindsight助盲人恢復視力?科學家打臉「大腦不是這樣運作」

新聞媒體 2024-07-31
馬斯克 Blindsight 助盲人恢復視力?科學家打臉「大腦不是這樣運作」

馬斯克(Elon Musk)旗下新創 Neuralink 正在研發 Blindsight 技術,目標是幫助盲人恢復視力,但華盛頓大學(UW)的研究人員表示,Blindsight 等皮質植入物的設計有根本缺陷,低估人眼與大腦溝通的複雜性,並使用詳細的計算模型模擬(虛擬患者)證明,植入物不太可能超過正常視力。

馬斯克今年 3 月宣布 Neuralink 已成功將 Blindsight 裝置植入到猴子身上應用,雖然最初畫面的清晰度較低,類似早期任天堂紅白遊戲機的畫面,但最終可能會超越人類的正常視力,並強調目前為止沒有猴子因植入 Neuralink 設備而死亡或遭受嚴重傷害。

原本眼球成像的原理,主要是當光線進入眼球時,首先穿過角膜和晶狀體,正是眼睛的外層和中間層,而當光線到達眼睛後部的視網膜時,被稱為光感受器的細胞將其轉換為電信號,再通過視神經傳播到大腦,大腦就將這些電信號解析為看到的圖像,而視障都是因為視網膜或視神經的損壞。

馬斯克指出,Blindsight 植入物的原理,正是完全繞過眼睛和視神經,將信息直接發送給大腦,因此需要將數百萬個微小電極植入視覺皮層,該區域位於大腦後部,負責處理和解釋來自眼睛的視覺訊息,那就有可能解決任何失明的原因,無論是眼病還是外傷。

對此,華盛頓大學(UW)的研究人員表示,Blindsight 等皮質植入物的設計有根本缺陷,低估人眼與大腦溝通的複雜性,並使用詳細的計算模型模擬(虛擬患者)證明,植入物不太可能「超過」正常的視力。

研究人員指出,這一切都歸結於這些電極的局限性,及其刺激人工重建視覺所需的神經細胞(神經元)的能力,這是一個複雜的過程,依賴大量複雜神經程式碼的創建,這些神經程式碼是大腦正確處理視覺訊息所必需的要素。

「若是要達到典型的人類視覺,不僅需要將電極與視覺皮層中的每個細胞對齊,還必須使用適當的程式碼來刺激」,研究的主要作者法恩(Ione Fine)表示,這非常複雜,因為每個單獨的細胞都有自己的代碼,並不能刺激盲人體內的 44,000 個細胞。

研究人員表示,每個神經元都會傳遞一個小「感受野」的訊息,而這些感受野與其他神經元及其感受野重疊,因此進入眼睛的單一小光點,實際上會刺激大量互連的神經元,幫助處理訊息,而獲得任意數量的電極來參與數千個神經元的工作是一個巨大的挑戰。

「工程師通常認為電極會產生像素」,法恩說明,但這根本不是生物學的工作原理,因為基於視覺系統的簡單模型的模擬能夠深入了解這些植入物的表現,而這些模擬與工程師根據電腦螢幕上的像素進行思考時可能擁有的直覺非常不同。

為了證明這一點,研究人員設計一系列模擬,包括以 45,000 像素觀看一隻貓的電影,並與視覺皮層有 4,5000 個電極的患者的影片進行比較,結果就像 Blindsight 所設想的那樣,雖然電極能夠解讀某種視覺影像,但貓的形狀極為模糊,幾乎只有形狀可以辨識。

研究人員認為,雖然這對完全失明的人來說是一種改善,但這種恢復視力的方法可能永遠不會達到馬斯克認為的那種標準,而且若無法複製所需的神經程式碼,再多的工程也無法將這項技術提升到接近人類視覺的程度,建議評估 Blindsight 等生物技術的可行性時,應該先考慮這一點。

法恩強調,許多人都在晚年失明,試想當你 70 歲的時候,想要重拾視力可能會感到絕望,導致憂鬱症發生率很高,而且晚年失明會使某些人變得脆弱,但當馬斯克說「這將比人類的視力更好」之類的話時,其實是一個危險的說法,而這項研究已發表在《自然》雜誌。

(首圖來源:Pixabay

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