據(jù)Nature報道，一項新研發(fā)的技術(shù)可以使研究工作者以及醫(yī)護(hù)人員能夠不通過對病人進(jìn)行開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，包括增強智力和減壓。這種說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)比直接在腦部內(nèi)部更易成功。但是設(shè)備風(fēng)險更高，因為這涉及到外科手術(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驗理論：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大腦表層傳輸電信號并且以一種不需要手術(shù)的方法來操作電流。他們團(tuán)隊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，然后他們測量這兩組獨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穿過腦組織而不影響腦部。但是在電流穿過的雙電極點上，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，這將會引發(fā)他們?nèi)ハ蚍磳Φ穆曇粽归_火力攻擊。當(dāng)這些研究者們仔細(xì)分析動物的大腦，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。

人體測試階段

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

Grossman談到這項技術(shù)還需要大量的調(diào)試和測驗。特別是實驗中電場不是十分精確，實際上是刺激了小鼠海馬體中更大的區(qū)域。

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

不過，美國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)。信號經(jīng)神經(jīng)的傳播軌跡延伸至大腦深層領(lǐng)域，并通過這種方式來標(biāo)記海馬體。他的團(tuán)隊暫時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）并不是在任何時候都是可靠的，但值得慶幸的一點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)了這一問題，團(tuán)隊目前正通過轉(zhuǎn)換頻率和使用特定的攜帶藥物的細(xì)胞來進(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。

美國喬治亞州亞特蘭大艾莫利大學(xué)精神學(xué)家Helen Mayberg對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。