加州大學(xué)伯克利分校研究人員開發(fā)出一種新設(shè)備,它將全息圖像投射到腦細(xì)胞,某一天,這種設(shè)備也許可以用來替代感覺,改變記憶。
系統(tǒng)用閃光控制神經(jīng)元,它可以欺騙大腦,讓它認(rèn)為自己正在經(jīng)歷一些事情,但是實際上沒有。新技術(shù)可以改變與往事有關(guān)的回憶,用來治療創(chuàng)傷后壓力心理障礙癥。
研究人員認(rèn)為,某一天,它也許可以讓盲人看到東西,讓癱瘓者感覺到觸摸。這種新設(shè)備叫作“全息大腦調(diào)制器”,加州大學(xué)伯克利分校用老鼠測試,證明系統(tǒng)很有前途。
最終,激光全息設(shè)備將會變得很微小,可以裝進背包,讓人背著跑。它使用一種名叫“光遺傳學(xué)”的技術(shù),用光控制活組織的細(xì)胞,主要是神經(jīng)元。
當(dāng)光觸動或刺激腦細(xì)胞,研究人員可以控制老鼠的幾十個神經(jīng)元,創(chuàng)造不同的腦部活動模式。在測試中,老鼠受到愚弄,讓它感覺到、看到或者感知到不存在的東西。設(shè)備的目標(biāo)是持續(xù)閱讀神經(jīng)活動,了解其決定,以活動作為基礎(chǔ),神經(jīng)元組會被激活,用來替代失去的感知。如果某人外圍神經(jīng)受損,或者需要控制假肢,這種技術(shù)會有很大的用處。
加州大學(xué)伯克利分校博士后馬爾丁利(Alan Mardinly)認(rèn)為:“新技術(shù)在神經(jīng)假體領(lǐng)域有很大的潛力,因為大腦解釋活動要求高度精準(zhǔn),新技術(shù)恰好很精準(zhǔn)。”
馬爾丁利還說:“如果你可以閱讀、書寫腦語言,可以用大腦自己的語言說出來,就能更好解釋信息。這是漫長道路的第一步,最終目標(biāo)就是開發(fā)一種技術(shù),它可能是虛擬大腦植入物,有額外的感覺或者增強感覺。”
某一天,這種技術(shù)也許還可以用來改變記憶,清除疼痛。在3D大腦內(nèi),全息大腦調(diào)制器一次最多可以激活50個神經(jīng)元。這樣的過程1秒可以重復(fù)最多300次,每一次處理50個神經(jīng)元。在實驗過程中,大腦中每2000-3000神經(jīng)元都會與蛋白質(zhì)匹配,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)被光刺激,細(xì)胞就會產(chǎn)生活動。
研究人員用計算機生成全息圖,彎曲或者聚焦光線,形成3D空間形態(tài),比如讓圖像飄在空中。全息圖像投射到腦組織薄層上,腦組織來自大腦皮層的表面,薄層的厚度只有十分之一毫米。研究人員已經(jīng)在老鼠大腦的觸摸、視覺和運動區(qū)域測試技術(shù),測試時老鼠在跑步機上奔跑。雖然刺激大腦時,并沒有發(fā)現(xiàn)老鼠的行為有任何變化,不過研究人員希望未來能夠做到。
海倫·威爾斯神經(jīng)科學(xué)研究院(Helen Wills Neuroscience Institute)主管、加州大學(xué)伯克利分校分子和細(xì)胞生物學(xué)教授伊薩卡夫(Ehud Isacoff)認(rèn)為:“與大腦溝通的技術(shù)潛力無限,可以幫助修復(fù)退化性疾病或傷害造成的神經(jīng)損傷。”他還說:“將感知編碼植入人類大腦皮質(zhì),可以讓盲人看到東西,或者讓癱瘓患者感覺到觸摸。”
隨著技術(shù)的進化,研究人員會捕捉大腦皮質(zhì)層的活動模式。這樣一來,技術(shù)就可以幫助用戶重新生成感覺和認(rèn)知。
審核編輯:符乾江
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