用什么代替眼睛

如果失去视觉，将会如何？很少有视力不常的人能够想象，生活在一个完全黑暗的世界中会是何种感受。然而，其实世界上已经有数百万人没有办法用眼睛感受这个丰富多彩的世界。美国Wicab公司近期可能会上市的一种新工具，也许能够为他们提供一种解决方案——它能够将光学信号转换为电脉冲并通过舌面传递至大脑，以让盲人能够拥有类似视觉的能力，像正常人一样感知这个世界。

人类眼睛性能之强大，即使是目前最好的相机也难以匹敌。然而，它也是最脆弱的器官之一，无论是角膜、晶状体、视网膜还是视神经出现故障，都可能会导致失明。如何让盲人恢复视觉，或者至少是恢复一部分视觉感知的能力，是科学家一直努力的方向。

对于视觉能力的恢复，人们想过许多办法。意大利在20世纪60年代就开发出了骨齿人工角膜手术，使用失明者的犬齿作为支撑骨架，在其中镶嵌人造的晶状体，将其植入眼睛来让患者重见光明。也有研究者在尝试将电极植入视神经，将摄像头捕捉到的图像转换成相应的电脉冲，直接通过视神经传递到大脑视觉皮层，就像目前已经帮助数十万人恢复听觉的人工耳蜗那样，为盲人们恢复视觉。然而这两种方式都有其缺点：骨齿人工角膜手术难度极大，且只适用于那些视网膜和视神经完好的盲人；而直接使用电流刺激视神经的方式因其太过复杂，还远未臻近成熟。

除非是类似眼角膜移植这种较为简单的情况，否则恢复眼睛的功能并不容易。然而在本质上，人是使用大脑来看，而非仅仅使用眼睛。大脑在视觉过程中起到非常重要的作用，我们看到的一切实际上都经过了大脑的处理——3D电影就是利用这样的特性，让屏幕上本来平面的图像看起来像是就发生在身体周围。从大脑工作原理出发，人们找到了新思路。

有人早已发现，在丧失了某种感知功能的个体身上，其他感觉将会变得更加敏锐。这种情形被称为“感官替换”或者“感官增强”，即通过其他感知能力的增强，可以部分弥补那些失去的感觉带来的弱点。对于盲人来说，他们可以通过触觉或者听觉的增强，来获得一定的空间感知和辨识物体的能力。这和我们传统理解的“视觉能力”并不一样，但是它能够起到的作用却十分相似。

例如布莱叶盲文，这就是一种最常见的感官替换形式。盲人通过触摸纸面上的凸点来阅读，他们的触觉将这些空间形状转换为感知能力。在1837年被发明出来的这种文字现在已经成为国际通用的标准，成千上万的盲人因此而受益。

然而，盲文并不能应用在所有场合，也不能让盲人用敏锐的触觉来完全代替视觉。为了感知更远距离的物体，一些盲人学会了使用类似蝙蝠那样的方式来探知前方的障碍物，他们通过弹舌、手杖敲击地面或者拍手来发出声音，然后以令人惊叹的精确性听出回音中的时间差，并且依此来作出判断。英国盲人自行车队“Team Bat”的队长是位精于此道的高手，他甚至可以使用弹舌的方式来探知路面的起伏和公路边缘。类似原理的个人雷达也已经被开发出来，这种发射和接收超声波的装置可以装在手杖上，通过发出不同频率和时长的声音来提示使用者前方的状况。

美国Wicab公司开发出的辅助视觉设备也是基于“感官替换”的原理，而且其精确度比个人雷达更高。这种产品叫做“BrainPort”，还有个令人印象深刻的昵称：“棒棒糖”。它由三部分组成：一组可以放在舌头上的电极、一个处理和控制器，以及一个头戴式摄像机。这组电极的外观看起来像是一个缩小了的苍蝇拍，在舌头大小的软垫上布设了400个电极，可以分别发出电脉冲。头戴式摄像机拍摄到的画面会被传输到一个比香烟盒略大的小盒子中，小盒子里的处理设备把这些画面重新编码，将之变为一组包含了空间信息的复杂电脉冲。这些脉冲有不同的时长、强度和频率，作用在舌头上的位置也各有不同。使用者需要学习这些让舌头酥麻的信号分别代表的含义，以此来了解摄像头拍摄范围内的空间信息，就像学习布莱叶盲文，或者学骑自行车一样。

由威斯康星大学教授保罗·巴赫-利塔（Paul Bach-y-Rita）研发的这种设备，最初用来帮助那些前庭功能障碍的病患恢复平衡感，从近年才开始用于视觉恢复的实验。它现在基本上达到了预期目标，在经过一段时间的练习后，受训盲人已经可以获得一定的感知能力，能够分辨运动、距离，以及区分一些形状和大小。BrainPort可以控制摄像头的亮度、调整焦距，这让有些使用者能够进一步分辨字母、电梯的开关和餐具这样的小物体，而有些使用者的进步更快：一位因事故致盲的前登山运动员甚至可以在森林里分辨出他的妻子。

BrainPort曾经计划2010年在市场上出现，但至今也只是被用于科研用途。虽然它的价格高达10000美元左右，而且和其他类似设备一样也需要大量的练习才能够被掌握，但这些都是值得的。能够“看到”面前的事物，哪怕不那么清晰，也意味着打开了一扇通往美丽新世界的大门。