科技家揭秘“人类来世第一眼”的科学

2017-02-02 20:19

人类最不想患有的残疾之一便是失明。一旦失明，世界从此就只有黑白二色或根本无法看到自然风景，一旦失明，就等于关上了心灵的一扇窗户。因此长久以来，如何帮助失明或者视力差的患者恢复正常，已成为科学主题之一。全球大约有2.85亿人群正在遭受视觉损伤之痛，很多治疗方案和技术创新一直在研发当中。

研究人员在小鼠实验里面建立青光眼疾病模型，结合视觉刺激和分子功能操控，促使了切断视神经的部分再生，有望改善人类的青光眼症状。该研究结果发表在了本周一的Nature子刊《Nature Neuroscience》上。视网膜是衬附在眼球后部的一层纤薄的细胞，能够把光信号转换成电信号，当它们被发送到大脑皮层时，便可形成我们所“看到”的图像。这些光电信号的传输依赖于视神经簇，它由好几百万的视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells， RGC）所组成。这些视网膜神经节细胞在生物学上以轴突形式延展开来，构建了从眼睛延伸到大脑皮层的庞大网络，并且联络负责各种视力成像功能的不同部位，如看到色谱中的蓝色、辨别正在运动的汽车或者测量你的脚步和人行道之间的距离。
研究团队以实验室小鼠为模式，希望研究出有效的方法可以修复视网膜神经节细胞。他们让视神经受损的小鼠接受了两种不同的具有潜力的治疗方案：注射含有促进细胞生长因子的病毒载体；或让它们观看有不断移动黑白线的视频（一种视觉刺激）。那些经历了视觉刺激的小鼠，它们的视网膜神经节细胞部分重新长出。另一方面，那些注射了重新激活mTOR信号通路的病毒载体的小鼠也取得了视网膜神经节细胞的部分再生。令人兴奋的是，当两种治疗方案相结合，RGC轴突不但生长足够长使其恢复到大脑部位，研究人员也惊讶地发现，这些视网膜神经节细胞找到了它们的正确目标，和大脑皮层重新“对接”上了。从小鼠到人类，还有很长的路要走，但是这种双管齐下的治疗理念为再生神经细胞提供了不可多得的早期承诺。

其实干细胞治疗和仿生眼技术都让失明患者有了重见光明的希望。通过干细胞技术，我们可以制造出人工视网膜，替换掉发生了病变的视网膜。通过干细胞技术培育出的人工视网膜更加符合患者需要，而且无需多长时间的等待就能让患者重新获得正常的视力。到目前为止，唯一通过美国 FDA （食品药物管理局）许可的仿生人眼就是 Argus II ，其生产商名为 Second Sight。人工视网膜可以接入视神经，无线传输视觉图像。不过，目前 Argus II 只能帮助使用者看到物体大致轮廓和运动。这些仿生人眼技术，并不能完全让人恢复视觉能力，远没有达到最理想的水平，但持续的科技发展会很快让理想变为现实。
现在有太多的眼疾治疗技术都在进行临床试验，科学家们都表示，在未来10年内将会有重大的突破，届时失明将不再是一项困扰一生的残疾。（科技新发现康斯坦丁/文）
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