17岁的延斯·诺曼(Jens Naumann)在一次事故中，铁轨上的一块金属碎片飞进了他的左眼。三年后，雪地摩托离合器上的金属碎片砸坏了他的右眼，使他陷入一片黑暗。瑙曼的书寻找天堂讲述了他对光的绝望追求，主要是作为生物医学工程师威廉·多贝尔(William Dobelle)的“病人阿尔法”。在20世纪70年代，Dobelle证明了电刺激大脑的视觉区域(视觉皮层)可以使人们感知光点，或“幻灯”。

工程师的目标是发展“仿生眼”。该装置将由向计算机处理器提供视频的头戴式相机，然后将电信号发送到植入在视觉皮层中的电极，产生视觉感知。在2002年前往葡萄牙手术后，Naumann成为Dobelle最着名的病人;FDA已禁止美国的程序。没有被证明是安全的。他的轶事陈述粗糙概述仍然是研究人员认为，使用这种设备可以感知形状的唯一证据，因为这些程序的数据从未发表过。该设备在几个月后劣化，而Naumann的新发现视觉世界逐渐消失，但他在多年来继续竞争，以便将技术前进。

在猴子内建立和测试了一个更加复杂的技术，使技术更接近人们的实际使用。由Neuroscientist Pieter Roelfsema领导的荷兰神经科学研究所领导的团队表现出了两只视线猴子的位置，方向，运动和信形状的看法。这研究，12月3日出版科学“是技术之旅的力量，”Neurosurgeon Daniel Yoshor说，他没有参与，但共同作写了一份随附的评论。该器件需要进一步的开发，然后再在人类中使用，但工作会带来越来越靠近没有没有的人的梦想。该方法是对眼睛中没有功能性细胞的人的唯一可能的治疗方法 - 包括一些青光眼和糖尿病患者的组，以及经历过物理创伤的人。

在这项新的研究中，研究小组使用了16个阵列，每个阵列有64个电极，总共有1024个电极。Roelfsema说:“我们在大脑皮层的大部分表面铺上瓷砖，从而在视觉空间的大部分地图上创造了一个界面。”视觉皮层有一种被称为“视网膜病变”的特性，这意味着视觉空间会实际映射到大脑皮层的某些区域，从而让研究人员能够在空间的特定点产生荧光子。一系列的实验表明，猴子能够识别单个的磷光素的位置，由两个磷光素组成的线的方向，以及连续刺激两个磷光素所暗示的运动方向。最后，经过识别字母训练的猴子似乎能够识别由8到15个磷化氢产生的字母。这些光晕是在没有摄像机的情况下直接刺激电极产生的，猴子们通过眼球运动来做出反应。

其他组正在研究同样的问题，一个是人类的测试设备。加州公司，第二次视线正在开发一个在FDA批准的临床试验中六名盲人中称为ORION的系统。像Dobelle的系统一样，Orion使用坐在大脑表面上的电极来避免使用“穿透”植入物时产生的组织损伤和炎症，这导致随时间的性能损失。这种方法的缺点是所需的电流相对较高，限制了可以安全使用的电极的数量。“你不想诱发癫痫，”Roelfsema说。荷兰集团使用渗透电极的新研究，需要较少的电流。“我们使用薄针，所以我们可以只激活几个细胞，具有比较温和的电流，比你需要的百倍比你需要的表面电极，”Roelfsema说。最重要的是，新设备具有更高的分辨率。在新系统具有1,024个电极的情况下，Orion植入物有60个，限制了检测黑暗和光的区域。

与丰富的自然视觉相比，这种设备可能产生的视觉是粗糙的，但仍然提供了实质性的好处。哈佛大学医学院的Neena Haider没有参与这项研究，她说:“当你从一无所有开始时，10%到20%是改变游戏规则的。”“它为你打开了一扇窗户，让你了解如何在这个世界上航行。”但是这项技术在人类使用之前仍然存在障碍。首先，植入物必须是无线的——其他组织正在努力开发无线大脑植入物。下一步还需要测量植入物穿透的生理后果，海德尔说。“大脑中发生了什么细胞反应?”关于急性和长期的影响，她问道。“生物相容性”仍然是一个问题，但解决方案可能就在眼前。Roelfsema说:“我们正在与开发薄而灵活的电极的小组合作。”把电极杆插入大脑，然后再缩回。 “First impressions are these new materials are very stable, but there’s still work to do.”

更好地了解大脑如何处理视觉信息也将有所帮助。“有一个硬件挑战和软件挑战，”Yoshor说。“有时人们忽略了软件元素，这就是我们刺激大脑的方式。”Yoshor是两个神经外科医生之一在病人中植入猎户座他和他的同事最近发表了一项研究，探索它的能力。“很容易让病人看到斑点，”约肖尔说。“但当我们试图将它们结合起来时，就像体育场的灯光一样，很难让患者感知到一个连贯的形式。”研究小组想知道利用大脑探测刺激变化的倾向是否会有所帮助。“如果我们同时刺激六个电极，患者会看到不一致的斑点，”Yoshor说。“但当我们扫描患者的大脑时，他们立即能够发现视觉形式或字母。”

由视觉系统执行的处理非常复杂，但更深入地了解该处理，以及更复杂的刺激技术，将继续推进这些设备。Yoshor比较播放音乐的问题。“这就像玩耍和弦和拳头敲打钢琴之间的区别，”他说。“如果您输入信息粗略，则会生成一个cacophony;它必须以一种音乐般的方式完成。“