遙控腦回路？科學家做到了_風聞
Science_北京-不惧过往，不畏将来！2022-03-25 16:57
動動手中的設備，就能操控別人的思想和行為，聽起來是比“鈔能力”更厲害的超能力。最近，美國斯坦福大學的科學家們率先在小鼠身上實現了類似場景，並在《自然-生物醫學工程》雜誌發文介紹了詳細情況。
他們怎麼做到的？用了啥“黑科技”？未來，人類會不會也慘遭遙控呢？
“黑科技”的由來
一切還要從一束打向大鼠腦袋的藍光説起。
這束藍光，開啓了用光調控神經功能的大門，讓光遺傳學技術（optogenetics）應運而生，迅速成為各地腦科學實驗室的標配。
簡單來説，光遺傳學技術通過將光敏藻類蛋白引入動物神經元，實現用光控制神經元的活動。斯坦福大學的科學家曾藉此令一隻患有帕金森的小鼠重新站立、行走。
然而，這項技術有一大致命缺點——依賴於可見光譜。“頭骨不透明，可見光無法直接穿透，所以要想將光引導到你想刺激的細胞，通常需要侵入性的光學植入物，這很可能損傷腦組織、引發炎症。”論文通訊作者、材料科學家洪國松（音譯）表示。
所以，他將目光轉向了可透過頭骨的紅外光，在原有技術上作出改良，並用改良後的非侵入式“黑科技”，成功實現了小鼠神經迴路的遙控。
新技術的兩大關鍵分別是TRPV 1和MINDS。前者是屬於熱量傳感器，能接收紅外光（熱量是紅外光的另一種形式）；後者則有着類似“變頻器”的功能，這種納米顆粒可以通過注射進入目標腦區，吸收並放大透過大腦的紅外光。
被遙控的小鼠有何表現？
研究人員將TRPV1和MINDS先後注入小鼠運動皮層一側同一區域的神經元，並將小鼠關在圍欄中。起初，小鼠在圍欄內隨機探索，但當研究人員在圍欄外打開一束紅外光時，小鼠立即開始規律地繞圈行走。
隨後，研究人員又將TRPV1和MINDS注入小鼠大腦“獎賞中心”表達多巴胺的神經元中，這些神經元位於小鼠大腦底部。此時，小鼠身處迷宮中，研究人員在迷宮外部打開了紅外光。結果，小鼠開始沉浸式探索迷宮，久久不願停歇。
在整個過程中，小鼠沒有遭受腦部創傷，仍然健康活潑，也不用被傳統的光纖繫繩束縛，能自由活動。
意識能被操控？
在“意識操控”這件事兒上，科學家們做過一定嘗試。比如，去年就有研究者通過植入物為大腦提供針對性電刺激，以改善認知功能。
不過，這些嘗試最終止於局部改善，遠遠談不上“有組織、有計劃”的控制，離真正意義上的“意識操控”更是十萬八千里。
而此次針對小鼠的“腦回路遙控”，也並沒有想象中那麼玄乎。它只是刺激了小鼠的神經活動，順帶影響了小鼠的特定行為。所謂的“遙控”也有範圍限制——超過1米，控制就會失靈。
不過，洪國松認為，新技術確實有助於解決神經科學中最亟待解決的問題——在動物正常行為期間，靈活測試大腦深處的細胞和迴路。“和人類一樣，小鼠也是社會物種，”洪説。也許，新技術加持下，人類的社會認知之謎將一一破解。
◎編譯作者：陳之涵
◎內容來源：
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220322150910.htm
https://medicalxpress.com/news/2022-02-sensitive-brain-cells-micromagnets.html
https://medicalxpress.com/news/2021-07-noninvasive-technique-neurological-conditions.html
https://www.51cto.com/article/688641.html
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