據(jù)Nature報(bào)道，一項(xiàng)新研發(fā)的技術(shù)可以使研究工作者以及醫(yī)護(hù)人員能夠不通過(guò)對(duì)病人進(jìn)行開(kāi)顱而探究大腦深層領(lǐng)域，例如涉及到研究人類記憶力和情感在大腦的表現(xiàn)的課題。

將電極應(yīng)用與人類頭皮的大腦刺激技術(shù)似乎很安全，支持者認(rèn)為這種理論可以促進(jìn)一些腦部功能，包括增強(qiáng)智力和減壓。這種說(shuō)法相比其他的非主流理論更靠譜，受到了近期研究的支持。但是這種技術(shù)依然受限由于他們不能觸及到腦部深層。相反，在深層腦部刺激（deep brain stimulation，DBS）使用移植技術(shù)比直接在腦部?jī)?nèi)部更易成功。但是設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)更高，因?yàn)檫@涉及到外科手術(shù)并且一旦發(fā)生事故移植很難修復(fù)。

每年一度的神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)于上周在加州圣地亞哥舉辦，麻省理工學(xué)院神經(jīng)學(xué)工程師Nir Grossman在劍橋和他的同事展示他們的實(shí)驗(yàn)理論：為適應(yīng)腦部深層的經(jīng)顱刺激法（transcranial stimulation TCS）。他們的方法涉及到從放置在頭皮的電極穿過(guò)大腦表層傳輸電信號(hào)并且以一種不需要手術(shù)的方法來(lái)操作電流。他們團(tuán)隊(duì)使用這種刺激裝備產(chǎn)生兩種電流去刺激小鼠雙耳后方的腦部，并且用不同的高頻電流輕微的刺激小鼠，然后他們測(cè)量這兩組獨(dú)立電流以便可以得到在海馬體上的交叉刺激。

大腦的神經(jīng)元通常感應(yīng)低頻，所以這些高頻電流會(huì)穿過(guò)腦組織而不影響腦部。但是在電流穿過(guò)的雙電極點(diǎn)上，他們大多都削弱了彼此的輸出。在這兩種頻率下，遺留的電位差產(chǎn)生了那些被認(rèn)為是單一的、感應(yīng)低頻的神經(jīng)區(qū)域，這將會(huì)引發(fā)他們?nèi)ハ蚍磳?duì)的聲音展開(kāi)火力攻擊。當(dāng)這些研究者們仔細(xì)分析動(dòng)物的大腦，他們發(fā)現(xiàn)在海馬體的細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)被燒穿，然而在大腦外部的細(xì)胞卻不然。

人體測(cè)試階段

這個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正致力于在人類志愿者中檢測(cè)這項(xiàng)技術(shù)，和Grossman一起合作該項(xiàng)目的Alvaro Pascual-Leone，是馬薩諸塞州（美國(guó)）的哈佛波士頓醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)家。盡管每一個(gè)志愿者躺在掃描儀內(nèi)，但是科研工作者可以測(cè)量出在他的大腦中，海馬體對(duì)經(jīng)顱刺激法的實(shí)時(shí)變化是如何活動(dòng)的。但是他們還沒(méi)有測(cè)試是否這種刺激可以影響行為，比如提高記憶力的性能。

Grossman談到這項(xiàng)技術(shù)還需要大量的調(diào)試和測(cè)驗(yàn)。特別是實(shí)驗(yàn)中電場(chǎng)不是十分精確，實(shí)際上是刺激了小鼠海馬體中更大的區(qū)域。

Angel Peterchev，北卡羅來(lái)納州杜克大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)持懷疑態(tài)度。他指出之前研究人員使用的頻率可能過(guò)低從而不能干凈利落的通過(guò)大腦，這可能引起脫靶效應(yīng)。

不過(guò)，美國(guó)芝加哥伊利諾伊州西北大學(xué)伯格醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家Joel Voss認(rèn)為這是目前熱門的的研究方向，Voss的研究團(tuán)隊(duì)使用一種相似的叫做經(jīng)顱磁刺激（TMS）的方法直達(dá)并激活大腦表面的神經(jīng)。信號(hào)經(jīng)神經(jīng)的傳播軌跡延伸至大腦深層領(lǐng)域，并通過(guò)這種方式來(lái)標(biāo)記海馬體。他的團(tuán)隊(duì)暫時(shí)提高了健康的志愿者的記憶力。

滿足需求

Voss提到，適應(yīng)性經(jīng)顱刺激法（TCS）并不是在任何時(shí)候都是可靠的，但值得慶幸的一點(diǎn)是研究工作者在許多大腦刺激方法中進(jìn)行嘗試，并不局限于植入方法和手術(shù)方法。

Pascual-Leone承認(rèn)了這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)目前正通過(guò)轉(zhuǎn)換頻率和使用特定的攜帶藥物的細(xì)胞來(lái)進(jìn)一步提升刺激后的響應(yīng)。“我們十分興奮的發(fā)現(xiàn)這種改動(dòng)是頗具潛力的”Pascual-Leone這樣認(rèn)為，但這一技術(shù)還尚未完善。

美國(guó)喬治亞州亞特蘭大艾莫利大學(xué)精神學(xué)家Helen Mayberg對(duì)植入方法很快便可以代替經(jīng)顱方法是抱有疑慮的，尤其是在腦部深層刺激手術(shù)（DBS）有很好臨床效果的今天。但Helen Mayberg堅(jiān)信“目前，我們有能力為病人提供一定程度的治療。十年之后，醫(yī)生有希望為病人提供非侵入式的腦部治療技術(shù)。”

本文譯自Nature，作者為Elaine。