2025年3月15日,上海华山医院手术室内,随着最后一道神经信号调试完成,57岁的盲人患者陈先生缓缓睁开眼睛,模糊的光影逐渐清晰,他激动地喊出:“我看见了!”这一刻,标志着全国首例完全植入式脑机接口复明手术取得圆满成功,为我国乃至全球视觉障碍治疗领域写下里程碑式的一页。
十四年黑暗,一朝重见光明
陈先生来自江苏南京,14年前因车祸导致双眼视神经完全萎缩,被医学判定为永久性失明。多年来,他辗转全国多家医院,尝试了包括药物、干细胞和人工视网膜在内的多种治疗手段,均未能改善视力。在得知华山医院神经外科与某脑机接口科技公司联合开展的“人工视觉皮层植入”临床试验招募后,他毅然报名。
“哪怕只有1%的希望,我也要试。”术前,陈先生对医生说。经过严格评估,他被确认符合脑机接口植入条件——大脑视觉皮层结构完好,视觉中枢功能正常,只是信号传输通路断裂。
精密手术:芯片植入大脑视觉皮层
本次手术由华山医院神经外科主任医师李敏教授团队主刀,耗时6小时。手术首先在患者大脑后部枕叶视觉皮层表面植入一枚4×4毫米的柔性电极阵列,内含1024个微电极触点。该阵列由生物相容性材料制成,可通过纳米技术采集神经元的电信号,并反向向大脑发送视觉编码刺激。
电极阵列通过一根细如发丝的柔性电缆,连接至耳后皮下植入的微型信号处理器。处理器外置一个轻量级摄像头眼镜,摄像头捕捉到的实时图像被转化为特定电刺激模式,绕过受损的视神经,直接刺激视觉皮层,使大脑“看见”图像。
“这相当于在患者的大脑里装了一个‘备用显示器’,摄像头是摄像头,芯片是显示屏驱动。”李敏教授在术后新闻发布会上解释道。
从光影感到识别手语:恢复显著
术后第7天,脑机接口系统首次开机调试。陈先生最初感受到的是不规则的光斑和闪光,随着后续两天的参数优化,他能辨别物体的形状、颜色和方向。术后第14天,他开始识别简单的几何图形,并在家属的搀扶下独立避开障碍物行走。
“我现在能看清孩子的脸,能认出红绿灯,甚至能看到树上的鸟。”陈先生说话时,眼眶泛红。更令人惊喜的是,系统还实现了“视觉感知增强”功能——当摄像头对准手语手势时,处理器可同步翻译成文字显示在眼前,为聋盲人士的沟通开辟了新路径。
截至发稿时,陈先生的视力已恢复到0.1左右(相当于国际标准视力表第一行),虽然不及正常人清晰,但已经具备完全独立的生活能力。
技术突破:从“看见光”到“看清世界”
北京师范大学脑科学与认知科学国家重点实验室张强教授评价:“此前的脑机接口视觉研究多停留在产生光幻视的初级阶段,而这一次实现了有意义的图像识别,是质的飞跃。”
本次突破的关键在于两项核心技术:一是高密度柔性电极阵列,避免了传统硬质电极对脑组织的损伤;二是自适应神经编码算法,能实时模拟正常视觉通路中的信号传递模式,让大脑“学会”理解电刺激的含义。
华山医院伦理委员会主任王丽华指出,该研究严格遵循知情同意原则,患者已接受长达5年的风险监测计划,包括定期脑电图、免疫排斥反应及设备安全性检查。
未来展望:让更多盲人“看到”世界
全球约有4300万盲人,其中约70%的致盲原因涉及视神经或视网膜损伤,属于“功能性失明”,其大脑视觉皮层往往完好。脑机接口视觉修复技术正是为这类患者量身定做的“终极方案”。
李敏教授透露,团队计划在2025年下半年启动二期试验,招募10名患者,进一步验证安全性并优化效果。未来,摄像头可能集成眼动追踪、自动对焦甚至夜视功能,芯片也将无线化、无电池化。
“这不是终点,而是起点。”陈先生握紧医生的手说,“我希望有一天,所有像我一样的盲人朋友,都能看到这个世界。”窗外,春日的阳光正透过纱窗洒进病房,照亮了他的笑容。