未来,人的大脑会像电视机一样被远程遥控吗?
2022-03-23 19:07:26 阅读:4449次

未来,人的大脑会像电视机一样被人远程遥控吗?

 

如果把大脑想象成一个巨大的配电盘,上面覆盖着数以千计的按钮、开关、刻度盘和操纵杆,控制着我们的思想、情感、记忆以及行为等各个方面。

 

 

一个多世纪以来,科学家一直都想有条不紊地打开和关闭这些按钮、开关,以试图了解这台机器作为一个整体是如何工作的。

 

但这并非易事,因为控制思想和行为的细胞电路,是在一团不透明的凝胶状物质中纠缠在一起,并且没有方便的开关来轻松进行逆向工程。

 

 

现在,来自斯坦福大学的科学家们已经开发出第一种非侵入式技术,可以利用红外光远距离遥控行为动物的目标大脑回路。

 

研究结果已经发表在近期的《自然-生物医学工程》杂志上。

 

该研究是建立在光遗传学基础之上,将光敏藻类蛋白引入神经元,根据不同的颜色打开或关闭光,但现有的技术必须依赖于可见光谱中的光。

 

 

然而,大脑对可见光是不透明的,因此通常需要进行侵入性光学植入物,这可能会导致组织损伤,并且需要在颅骨上安装光纤系绳,这使得研究多种自然行为变得困难。

 

 

但材料科学家发现,虽然大脑对可见光是不透明的,但对红外光基本上是透明的,可以将光传递到大脑深处。

 

 

由于现有的光遗传学工具对红外光没有反应,研究人员转向了一种名为TRPV1的热感分子。

 

TRPV1是哺乳动物的重要热感知元件,能够让我们感受到灼热感和疼痛,去年的诺贝尔医学奖就和它相关,但单独使用TRPV1通道刺激细胞,根本不起作用。

 

 

研究人员还利用一种经过工程改造的“传感器”分子MINDS,该分子可以注入目标大脑区域,以吸收和放大穿透脑组织的红外光。MINDS是一种纳米级的颗粒,其作用好似皮肤中的黑色素。

 

 

研究人员将TRPV1和MINDS分子注入到小鼠大脑运动皮层一侧同一区域的神经元。

 

当研究人员打开红外灯时,在运动皮层的单侧刺激驱动下,小鼠立刻开始绕圈行走,并通过专门设定的迷宫。

 

 

实验表明,新技术可以完整地刺激大脑中任何区域的神经元,几乎没有任何光散射。

 

 

科学家看到了该技术在神经科学领域的直接应用,更好地理解人类社会认知的基础系统。

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