明视脑机突破视觉重建，开启彩色世界大门

如何在科技前沿探索更卓越的视觉体验，依旧是科学家们不懈追求的目标。

近期，国内脑机接口领域的领军企业明视脑机宣布了一项重大突破，他们首次在全球范围内实现了“复杂图形+多种颜色”的视觉重建功能化交互验证。

据《科创板日报》记者了解，与运动、语言功能的重建类似，视觉的修复与重建在脑机接口技术的医疗应用上占据着举足轻重的地位。这一领域的历史可追溯到20世纪90年代，但至今仍存在一道难以逾越的技术障碍，即如何通过电刺激大脑视觉皮层，实现从简单光点到复杂图形乃至色彩感知的飞跃。

“明视脑机的这次研究不仅实现了对图形轮廓和基础颜色的动态解析与重建，更标志着中国在此领域已跻身全球领先行列，并贡献了一个潜力无限的技术方案。然而，其最终的成功仍需未来更多公开、严谨的科学数据与大规模临床试验的验证。”明视脑机的创始人兼CEO刘冰博士向《科创板日报》记者说道。

从视网膜假体到视觉皮层假体：技术演进与局限

当光线进入眼睛，会依次穿过角膜、晶状体等结构，最终抵达视网膜。视网膜上的感光细胞将光信号转化为生物电流脉冲，通过视神经传递至大脑视觉中枢，经过复杂的神经处理，我们便能感知到清晰的视觉影像。

人类视觉的生成过程大致如此。然而，这一过程中的任何环节出现问题都可能导致视觉障碍甚至失明。例如，白内障会模糊晶状体，阻碍光线正常通过；视网膜疾病如老年黄斑变性、糖尿病视网膜病变等，会损伤感光细胞；而青光眼、外伤或肿瘤压迫等，则可能损害视神经或视觉中枢，导致信号传递受阻。

为了帮助盲人“重见光明”，科学家们开发了视觉假体。根据植入部位的不同，视觉假体主要分为两大类：一类聚焦于眼内修复的视网膜假体，另一类则尝试直接作用于大脑视觉皮层的视皮层假体。

视网膜假体目前应用较为广泛，其原理是通过人工装置替代或修复视网膜中失效的感光细胞，帮助患者恢复部分视觉感知。全球范围内，该领域已诞生多个标志性产品与企业。例如，美国Second Sight公司的Argus II视网膜上假体于2013年获FDA批准，成为首个获此殊荣的产品。同年，德国Retina Implant AG公司的Alpha-IMS视网膜下假体也获欧洲EMA授权上市。

然而，这些产品因高昂成本和技术局限而未能广泛普及。一方面，研发、生产、手术及后期维护成本高昂；另一方面，早期视网膜假体提供的视觉分辨率有限，难以真正满足患者需求。

近期，“2025脑机接口大会”上，广东和祐国际医院脑科学与神经医学中心主任余新光也指出了人工视网膜假体技术的不足与局限。

他指出，在视网膜假体、视神经假体及视皮层假体等方案中，视网膜假体适用患者范围最窄，主要用于视网膜退化致盲患者，占全盲患者的比例仅约10%。相比之下，视皮层假体几乎适用于所有全盲患者。但这类假体的视野范围通常较窄，如Argus II的视野小于30度，使用者需频繁转动头部以弥补视野不足，这不仅影响视觉感知和日常活动效率，还可能导致不适。

在此背景下，业界研究重点逐渐转向视皮层假体。早在2019年5月，Second Sight公司便宣布停止生产Argus II，转而全力研发视皮层假体Orion系统。

人造视觉的进展与挑战

视皮层假体是当前视觉修复领域的前沿方向。其原理是许多失明人士的视觉障碍主要源于眼睛或视神经损伤，但大脑中处理视觉的区域往往是完好的。视皮层假体能绕过受损的眼睛和视神经，直接将视觉信息传递给大脑。

马斯克创立的Neuralink公司也在此方向上重点布局。其“盲视”项目不仅获得FDA的突破性设备认定，还计划于2026年左右进入临床试验。

尽管原理清晰，视皮层假体的研发仍面临巨大挑战。其中，“如何生成更优质的画面”是最核心的问题之一。

“目前的工作并非旨在恢复生物视觉，而是探索人造视觉的可能性。”伊利诺伊理工学院生物医学工程教授菲利普·特洛伊克（Philip Troyk）强调说。当前技术提供的人造视觉仍非常有限。

刘冰告诉《科创板日报》记者，传统视觉修复技术多停留在让用户感知到孤立的“光点”，即光幻视。这如同只能点亮屏幕上的零星像素而无法形成有意义图像。

目前科学家们正探索增加电极密度以提高空间分辨率、优化电极植入位置及创新刺激模式等解决方案。例如有人认为植入的电极数量并非越多越好关键在于位置若分布于视觉皮层多处可能在更大视野中激发更多光点。

“已有研究表明按照书写笔顺特定顺序刺激电极反而能提升人脑对字母形状的识别率。”余新光举例表示。

此次明视脑机的成功验证得益于其独特的“脑机双学习”闭环自适应路径而非传统的固定刺激路径。

“我们的路径是‘双向对话’系统不仅能通过高密度电极阵列对视觉皮层进行精确刺激编码还能实时读取大脑的神经反馈刺激策略和解码模型可以动态优化从而实现与使用者大脑的共同适应共同学习。”刘冰解释道。

“我们通过特定电刺激序列模拟不同波长光在视觉皮层特定功能区引发的神经活动模式当大脑接收到这类‘模拟’信号时便能解读出相应的颜色。”他进一步解释了颜色感知的实现原理。

“目前我们已稳定实现对红、绿、蓝等基础色觉的区分和感知迈出了从黑白到彩色世界的第一步。虽然要还原自然界中的所有色彩和细腻色调还有很长的路要走但这扇门已经被打开。”刘冰满怀信心地表示。

“我们将此进展比作‘造出了第一台能显示图形和颜色的‘显示器原型’未来明视脑机团队将通过增加电极密度、优化编码算法及融合计算机视觉等关键技术大幅提升‘显示分辨率’。”他补充道。