E. J. Chichilnisky 是美國斯坦福大學的一名神經學家，他提出了一個宏大的計劃：製造一種可移植設備，植入人眼，幫助失明人士重獲視覺。如果這一目標實現，他將改變電子設備與人腦的交互方式。
現有的可移植視網膜
最近幾年，已有一些患者接受了視力輔助設備移植，獲得部分視力。但這些設備的成像質量不高，只能讓人看到一塊一塊的光斑或暗斑，無法呈現物體的細節。而且其造價非常昂貴，每位患者需花費 15 萬美元。但即便如此，有些患者仍願意接受移植。正如一位患者所說，「我知道我無法獲得雙眼 20/20 的視力，也沒法辨別面孔，但至少我能知道我的孫子剛從院子里跑過，或走進我的房間。」
Chichilnisky 的計劃是製造更精密的視網膜移植設備，通過改變電子設備與人腦的交互方式，讓患者看到更清晰的圖像。
從光線到視覺
在健康的人眼中，光線經角膜、晶狀體，進入瞳孔，到達視網膜。視網膜是分層組織，包含多種細胞。在視網膜這裡，光線轉換為電信號，通過視神經傳入大腦，形成視覺。
而在一些視網膜疾病中，如視網膜色素變性（retinitis pigmentosa）和老年性黃斑變性（age-related macular degeneration，AMD），視網膜中的細胞逐漸死亡，無法傳輸視覺信號，視覺通路就此中斷，因此造成視覺缺陷。
現有的視網膜移植設備代替了那些死掉的細胞，將光信號轉換成電信號，使視覺通路變得完整。但他們的問題在於，他們只能同時激活視網膜中的神經節細胞（retinal ganglion cells），無法做到協調處理。
為了理解這個問題，我們需要了解正常情況下視網膜神經節細胞的作用。這種細胞遍布視網膜，大約有20種類型，每種類型都可以向大腦傳輸不同的視覺信息。例如，一種視網膜神經節細胞可以告訴大腦，當前時刻，物體的這部分區域更亮一些；另一種細胞可以告訴大腦，這部分區域更暗一些。如果這兩種細胞同時激活，那後果就是互相抵消，大腦接收到的是無意義的信號。
在視網膜色素變性和老年性黃斑變性中，視網膜神經節細胞不會死亡。但現有的移植設備將其同時激活，無法做出精準定位和區分，這部分解釋了他們的局限性。
與視網膜對話
Chichilnisky 形容道，視覺的形成過程就一支管弦樂隊在演奏交響曲，不同的設備只有在正確的時間、正確的地點奏出正確的音符，才會有美妙的音樂。如果所有樂器毫無章法同時奏響，也能聽到聲音，但這不是音樂。
在視覺通路中，不同種類的神經節細胞就是不同的樂器。他們需要協調作用，在正確的時間激活，發出信號，才能形成清晰的視覺——這正是 Chichilnisky 的計劃。他們會通過手術將設備植入眼球，設備採用無線供電——可能是患者佩戴的一種特殊的眼鏡。移植設備將在適當的時間激活適當的視網膜神經節細胞，讓患者得到更高質量的視覺。
前景光明
該計劃目前處於起步階段，還有很多工作要做。Chichilnisky 團隊包括神經學家、電路設計師和眼科醫生。目前他們正在動物的視網膜上測試不同的技術，希望找到符合他們要求的設計。現在他們的實驗裝置擺滿了一整間屋子。等到最後產品成型，他們需要將這些設備都整合到一個小小的可移植晶元上。
全世界老齡化引發的問題日益凸顯，很多老年人都伴隨不同程度的視力衰退。如果 Chichilnisky 的計劃成功，無疑將大大提高視力缺陷人群的生活質量。
參考資料：
- Futurism, A stanford neuroscientist is working to create wireless cyborg eyes for the blind, A. Ossola, September 15, 2017.