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人工電子眼對特殊教育的可能衝擊
赖淑兰，李永昌
高雄师范大学特殊教育研究所
摘要
人工电子眼是目前眼科热门的研究领域。本文探讨了 John Hopkins-NCSU、MIT-Harvard、及Dobelle 等三种人工电子眼的发展模式。其中只有 Dobelle 模式宣称已商品化，但只能让患者在植入后看到「光幻视」。且所有适合植入人工电子眼的对象均为「后天失明者」。本文亦从现阶段已上市人工电子眼的效果、适合植入人工电子眼的视障族群、 以及视障教育的省思等项目探讨电子眼对视障教育的可能冲击。视障教育如果涵盖「教育所有视障的人口」，那么在这一波人工电子眼的发展中必不可缺席；且特殊教育需进一步延伸出重建谘商的专业领域来服务这些后天失明者。
关键词：人工电子眼、视障教育
一、前言
在过去，眼科对于视网膜发生病变的患者，诸如黄斑部退化症(Macular Degeneration)及视网膜色素变性(Retinitis Pigmentosa, 简称 RP)，几乎束手无策。传统方法就只能利用放大镜、望远镜等光学辅具加强残余视力。
近年来，电子眼成为相当新且热门的眼科研究领域。电子眼的原理是将外界影像的光讯息，藉由摄影机、影像处理、光电讯号转换后变成电讯号，传入眼睛内的植入器，植入器译码后释出适当样式的电流，刺激残留的视网膜神经细胞，引发视觉。近来很多学者投入以电代光的研究。在视觉的传导路径中，神经纤维较集中的几个地方，包括视网膜、视神经、与枕叶皮质等处，都有人尝试以电来刺激。[1,2]
目前，已有许多国家及企业投入电子眼的开发及研究。以下将简介John Hopkins-NCSU、MIT-Harvard、Dobelle 等三种模式。前二种模式仍在研发阶段，研发地点在美国；而 Dobbelle 模式则已商品化，其手术在葡萄牙里斯本的一家医院进行。
鉴于人工电子耳对听障教育所发生的影响，本文也尝试探讨人工电子眼对视障教育的可能影响及对特殊教育的可能冲击。探讨项目包括现阶段已上市人工电子眼的效果、适合植入人工电子眼的视障族群、 以及视障教育的省思。期盼特教界能将研究服务延伸至重建谘商领域，以协助后天致残者得到最佳的重建效果。同时，视障教育中的专业人员能发挥专业知能提供后天失明者更优质的服务。
二、人工电子眼简介
1. John Hopkins-NCSU 模式
视网膜是眼球内复杂的神经组织，最外层为感光部分，中层为调节部分，内层则为视觉传导部分。感光细胞如锥状体极感状体负责感应光讯息，藉由神经传导物质将感应之讯息传导至中层的两极细胞。两极细胞再将调节后的讯息传给内层的神经节细胞，经由神经节细胞连结的视神经传入脑内，由枕叶大脑皮质的视觉神经中枢解读。[3]
黄斑部病变患者主要影响的是视网膜中的感光细胞，两极细胞及神经节细胞较不受影响。而由视网膜色素变性患者的病理切片发现当感光细胞退化殆尽时，其两极细胞及神经节细胞还各有 80% 及 30% 的残余细胞。[1]所以眼科专家尝试利用这些残余细胞发挥传导视觉的作用，以走快捷方式的方式越过感光细胞，直接光线转换成电流，以电极直接刺激视网膜内层残余的神经节细胞。
在一系列的研究中发现以电刺激眼盲病人的视网膜神经节细胞可以产生光觉。这些病人在手术室接受局部麻醉后，清除玻璃体，再把细长的电极板伸入眼内，轻触视网膜后再行放电刺激。病人可以看到光点，且可正确的指出电极移动的方向。实验也证实病人不但可以有光觉，还可以分辨刺激的形状。[2]
图一：John-Hopkins-NCSU 电子眼架构
如图一，John-Hopkins-NCSU 电子眼的原理就是藉由摄影机、影像处理、光电讯号转换技术将外界的光讯息变成电讯号。经过无线电传入眼睛内的植入器。植入器译码后，放出适当型式及大小的电流刺激残留的视网膜神经细胞引发视觉。其原理和已经商品化上市的电子耳类似。[4]
不过，在将电极板长期植入眼睛以前，必须考虑人体对异物的排斥反应。此外，尚有一些困难亟待解决：第一是如何将电极板固定在转动快速的眼球内，且要非常贴近只有一公厘厚的视网膜来刺激它却又不会伤害它；二是如何设计出有效且安全的电刺激形式，产生出有用、复杂的影像光觉。对前者，电极板的固定方面，目前已尝试网膜钉、生物胶、及磁铁等材料。对后者则已实验将白金电线伸入老鼠眼内，结果发现单一方型电波效率最高，同时发现不同深度的大脑皮质对电的反应也不相同。虽然有很多困难尚待解决，然乐观者认为在五年内电子演的原型机种就会问市。
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