科學家研制出了能將光脈沖遞入大腦的植入物,，其能使用光脈沖隨意打開或關閉大腦細胞,。他們成功地使用這種方法控制了猴子的睡眠，這種的控制大腦的方式有望為癲癇,、阿爾茨海默癥等神經疾病提供新療法,，或許也能幫助人們制造新記憶。
為了找到治療神經疾病的新方法,，麻省理工學院的生物工程師愛德華·博伊登和同事攜手研制出了這款能讓光照射在大腦內特定區(qū)域甚單個細胞上的無線植入物原型,。其能用光纖將光遞送到植入物所在的大腦區(qū)域，隨意地打開或關閉大腦細胞,。
先,，研究人員利用海藻和某些細菌體內的光敏分子對腦細胞進行遺傳修改。他們發(fā)現(xiàn),，經過遺傳修改的病毒可以誘導這類光敏分子進入哺乳動物的大腦細胞（神經元）中,。這種經過遺傳修改的病毒先將海藻的一個基因插入哺乳動物的大腦細胞中，此后基因中攜帶的指令就會“指導”細胞在神經元表面產生光敏分子,。當光照射在這些經過了遺傳修改的腦細胞上時,，腦細胞會隨之打開或者關閉。
他們利用這項技術讓實驗鼠和猴子睡覺,，也利用這項技術讓實驗鼠“對光上了癮”,。研究人員表示，這意味著新技術能用于治療上癮癥,，也可以幫助脊髓神經受損的病人緩解痛苦或恢復運動功能,。
博伊登指出：“癲癇發(fā)作時，病人大腦中的某些地方會變得過度活躍,。我們或許可以利用這種人造植入物讓這個過度活躍的區(qū)域關閉一段時間,，從而治療癲癇；另外,，也可以直接將信息送入大腦以幫助人們形成新的記憶,。”
大腦植入并非新鮮事物，然而,，在使用中,，醫(yī)生們需要通過電來刺激大腦的部分區(qū)域，而這通常會激活周圍的腦組織,，產生副作用,。博伊登認為，使用光進行操作更有針對性而且可以控制單個腦細胞,，這會讓大腦更好地諧調,，對諸如制造記憶等更高層次的活動也會有所幫助,。
不過，科學家們也指出,，隸屬于方興未艾的光遺傳學領域的這項研究涉及到了3項富有爭議的技術,。先，科學家們需要對大腦細胞進行遺傳修改,，以使它們能對光作出反應,，但對人腦細胞進行遺傳修改造成的長期影響還不為人所知。另外,，研究人員也必須通過手術將植入物直接放入大腦,，這樣它才能使用光纖將光遞送入大腦中。后,，對人的行為進行控制也會引發(fā)爭議,。
盡管如此，新技術帶來的好處也不容小覷,。博伊登表示：“這種技術將有助于治療采用其他方法很難或根本不可能治療的疾病,。在猴子身上進行的測試已經取得了成功，盡管在人類身上進行試驗還有很長的路要走,，但其應用潛力令人興奮,。”
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