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人眼是一个生物学奇迹。查尔斯·达尔文认为它是对他进化论的最大挑战之一，他曾写道：“假设眼睛及其所有用于调整焦距以适应不同距离、允许不同光量以及校正球差和色差的无与伦比的装置，可以通过自然选择形成，我坦率地承认，这在很大程度上是荒谬的。” 当然，他接着解释了自然选择如何解释眼睛的形成，但我们可以理解为什么他在“极端完善和复杂器官”的标题下写下这些话。
眼睛的复杂性和完美性意味着，迄今为止，几乎不可能人工再现其功能。人造心脏、肾脏（尽管在体外）和耳朵（人工耳蜗）都在医学上得到广泛应用——但眼睛却不是。
这种情况可能即将改变。在一个了不起的成就中，一个由眼科医生和工程师组成的团队已经设法部分恢复了盲人的视力，他们使用了一种电子设备来替代视网膜。德国蒂宾根大学眼科医院眼科研究所所长埃伯哈特·茨伦纳教授在论文中报告了这一结果。
该植入物由一个微小的面板组成，尺寸为 3 x 3.1 毫米，包含一个 38 x 40 的 1500 个光敏微光电二极管阵列。这些传感器检测光线，并控制脉冲电流的输出。光线越亮，产生的电流就越强。每个传感器都有自己的微电极，这些电极与视网膜中的神经细胞（称为双极细胞）接触，这是从眼睛到大脑的通路上的第一步。因此，这些传感器模拟了眼睛自身感光细胞的正常功能，将光线转化为电脉冲模式。
该植入物不是一个完整的人工眼。它依赖于完整的眼球、具有功能性双极细胞的完整视网膜以及将信息传递到大脑的视神经。这意味着该技术仅适用于由感光细胞选择性损伤引起的失明形式。
然而，这种失明不幸的是很常见。视网膜色素变性是一种导致视力逐渐丧失的疾病，因为感光细胞会退化并最终死亡。这种疾病有很多不同的形式，每一种都是由不同基因的突变引起的。在某些人中，视力丧失是渐进的，他们一生中的大部分时间都能看到东西。在另一些人中，它会迅速导致失明。据估计，大约有 40 万美国人患有某种形式的这种疾病。
茨伦纳和他的团队将他们的设备植入了三名患者体内，所有这些患者出生时视力正常，但由于视网膜变性而几乎完全失明。其中两人患有视网膜色素变性，第三人患有类似的疾病。
手术过程自然是很精细的。它包括将一根金属管插入患者的一只眼睛的后面和内部，植入物通过该金属管就位。芯片连接到一根电缆，该电缆通过外部电池为其供电。它还允许患者控制电极的灵敏度——本质上是手动调整图像的“亮度”，以补偿整体光线水平的变化。这通常是眼睛毫不费力地完成的事情，以至于我们很少意识到这一点。
那么发生了什么？所有三名患者都在某种程度上恢复了视力。2 号患者是一位 44 岁的视网膜色素变性男性，获得了最显着的好处。他从 16 岁开始失去视力。他注意到的第一个问题是夜间视力困难，这是一种常见的早期症状。到研究时，他几乎失明，尽管他仍然可以分辨出光线照射的方向。
多亏了植入物，他获得了识别日常物体的能力，包括勺子、香蕉和苹果；他可以看懂时钟；他可以阅读字母，尽管速度很慢，而且它们必须印得非常大（约 5-8 厘米高）。
他的能力和他对新获得视力的反应的视频可在线观看。
然而，这种视网膜下植入并不是唯一正在开发的“仿生眼”想法。其他研究人员一直在研究使用外部摄像头，将信息传输到放置在视网膜上的中继芯片，即“视网膜上”方法。
然而，茨伦纳的团队认为，他们的视网膜下植入技术具有一些重要的优势。视网膜上设备必须在将图像发送到视网膜之前对其进行预处理，并且患者需要时间来学习如何处理大脑接收到的信息，因为摄像头无法提供正常视网膜输出的精确模拟。
然而，茨伦纳等人的视网膜下方法几乎不需要“适应”，因为该植入物是健康视网膜的如此接近的类似物。此外，他们说，到目前为止，视网膜上方法仅提供了多达 60 个像素，而他们的方法提供了 1500 个像素。
尽管如此，该技术还是存在局限性。图像没有颜色，并且比正常视觉的细节少得多。该传感器的分辨率为 38 x 40 像素，而 iPhone 屏幕的分辨率为 960 x 640。
由于体积很小，它只覆盖了正常视网膜视野的一小部分。然而，这实际上不如最初看起来那么麻烦，因为我们所有的精细视觉都发生在视网膜的一个很小的部分，称为中央凹。通过将植入物放置在中央凹曾经所在的位置，图像的质量得到了最大化。
该芯片还需要外部电源，因此患者需要随身携带电池组和控制单元。最后，他们头上侧面有一根相当粗的电线。
因此，目前，科学距离完全恢复视力还很远，但这仍然是令人兴奋的一步。技术改进肯定会在未来带来更高质量的图像。
其他研究人员正在研究使用基因疗法来治愈该疾病的潜在分子原因，从而首先防止感光细胞死亡。这种方法在动物模型中显示出前景，并且最近出现了在另一种遗传性眼病 Leber 氏先天性黑矇的首次人类基因治疗试验的结果。
因此，这种设备是否会广泛用于治疗视网膜色素变性等疾病的患者尚不清楚。但它加入了其他新兴技术，从深度脑刺激到脑机接口，这些技术正在模糊神经系统和机器之间的界限。
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