鉆開頭骨插入電極研究大腦太痛苦 新方法溫柔了

　　5月27日消息，雖然像核磁共振成像(MRI)這樣的大腦分析技術(shù)不斷地升級更新，但有時研究人員需要從本質(zhì)上了解人類大腦。為了從特定大腦細(xì)胞和區(qū)域獲得信息，以及將大腦與某些假肢或者醫(yī)療設(shè)備結(jié)合在一起，物理電極裝置必須插入大腦之中。

　　但該方案存在一些弊端，近期科學(xué)家呼吁改進(jìn)安全使用方法，并且希望更好地分析這些電極如何“沿途”摧毀大腦細(xì)胞，以及如何觸發(fā)大腦炎癥性免疫系統(tǒng)反應(yīng)。

　　美國卡耐基·梅隆大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)一種變通方案，他們研制一種易彎曲、粘糊糊的硅質(zhì)水凝膠，能夠粘在大腦神經(jīng)組織上，將無創(chuàng)電極附在大腦表面。

　　水凝膠已在貓的背根神經(jīng)節(jié)進(jìn)行了測試，背根神經(jīng)節(jié)是脊椎神經(jīng)細(xì)胞簇，這種封閉電極能記錄腦活動，而無需真實將大腦暴露在電極上。

　　研究人員希望他們的研究工作能夠引領(lǐng)一個安全神經(jīng)植入物時代，并且產(chǎn)生更好、更精準(zhǔn)的神經(jīng)讀取數(shù)據(jù)，有助于我們理解人類疾病及一些大腦生理問題。

　　卡耐基·梅隆大學(xué)工程師克里斯·貝廷格(Chris Bettinger)在一份新聞稿中說：“想像一下你有一碗果凍，你將一個硬質(zhì)塑料叉子放在碗中，并且來回攪動。這種效果就像是將一個傳統(tǒng)電極插入大腦組織所導(dǎo)致的傷害。”

　　雖然電極并不具有那么嚴(yán)重的破壞性(我們可以非常放心，神經(jīng)外科醫(yī)生和研究人員不會隨意地擺動電極，電極也不會“吞噬”大腦組織)，但是電極的確會在大腦皮層下造成少量的結(jié)構(gòu)性損傷。

　　科學(xué)家仍對成年人大腦能否生長出新細(xì)胞產(chǎn)生分歧，但最好的辦法是盡可能減少大腦鉆孔次數(shù)。最重要的是，大腦知道電極并不屬于這里，會啟動免疫系統(tǒng)對抗電極。這將導(dǎo)致電極最終降解，意味著它們會發(fā)出不準(zhǔn)確的細(xì)胞記錄，阻礙神經(jīng)科學(xué)研究。因為水凝膠呈現(xiàn)出類似大腦的結(jié)構(gòu)，人體不太可能對水凝膠產(chǎn)生抗性。

　　現(xiàn)在說這種新型神經(jīng)植入水凝膠如何影響醫(yī)學(xué)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域還為時過早，但如果人體試驗和近期進(jìn)行的貓實驗效果一樣，那么未來大腦-計算機接口將變得更加無縫，也不會造成身體傷害。