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【美国遥控大脑实验取得成功！不用植入设备，为何让人们担忧不已？】
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长期以来 ， 科学家们对人体的神经控制机能 ， 特别是大脑意识的产生感到十分困惑 ， 包含大脑在内的神经系统 ， 无论是物质和能量的转换过程 ， 还是大脑自主意识的形成 ， 抑或大脑意识反馈肢体行为等等 ， 似乎都是“遥不可及”的 。
如果人类能够全面掌握神经系统特别是大脑的作用机能 ， 创造出可以影响甚至控制大脑意识产生和反馈的“干扰”模式 ， 那么不但会为治疗神经系统疾病提供支撑 ， 而且从远期看还会为“脑机接口”的真正实现 ， 打下坚实的基础 。
美国科技“狂人”马斯克 ， 近年来也在“疯狂”地做着有关“脑机接口”的实验 ， 先后以植入大脑芯片的方式 ， 对小猪和猴子的大脑进行“改造” 。 其中对小猪的实验 ， 证明了植入芯片的确可以判断小猪的精神变化情况 ， 为后续实验奠定了基础 。 而对猴子的实验 ， 则更进一步 ， 在芯片中加入了可以发射信号的无线电装置 ， 通过人工干预信号的刺激 ， 来教猴子打电子游戏 ， 试图控制猴子大脑的意识 。
这两个实验均取得了一定成功 ， 但是代价也很大 。 由于要想将芯片植入大脑 ， 必须打开颅骨 ， 掀开大脑皮层 ， 因此一定会对实验对象造成神经组织的损伤 。 那些实验小猪和猴子 ， 有相当一部分在实验后发生死亡 ， 即使没有死亡的 ， 身体自由活动能力也受到很大限制 。 所以 ， 类似的“脑机”接口实验 ， 受到了很多科学家的质疑和反对 。
美国斯坦福大学的一个研究团队 ， 近日另辟蹊径 ， 采取了不需要植入大脑芯片的方式 ， 而是利用近红外光线 ， 来进行远程操控小白鼠大脑细胞 ， 实验竟然成功了 。
这项研究的出发点 ， 是根据之前已经具备一定科学基础的技术 ， 即光遗传学来实施的 。 光遗传学是什么呢？简单来说 ， 就是通过基因技术 ， 首先改变大脑细胞的部分基因性状 ， 使其在细胞膜结构上能够表达出光敏蛋白 ， 然后再利用特定波长的光线 ， 来照射这些大脑细胞 ， 从而控制光敏蛋白的“开关” ， 最终达到控制大脑神经元活动的目的 。
由于大脑是非透明的 ， 用光源照射时不可能使光线透过 ， 所以传统的光遗传学技术 ， 必须在实施对象的大脑上安装特定的光学设备 ， 因此并没有从根本上改变将异物“植入大脑”的弊端 。
研究团队为此 ， 做了两个方面的改进 ， 一个是在光源的选择上 ， 采用了1000-1700nm的近红外波段 ， 这种光线即使在动物的大脑内 ， 也能拥有较高的穿透性 。 另一个改变是通过基因技术 ， 提取动物体内原有的TRPV1蛋白质 ， 然后在这个蛋白质上面做文章 。
TRPV1这种蛋白质是一种能够感受灼热和疼痛感的受体 。 研究团队使用腺病毒 ， 在这种病毒的表面包裹一层TRPV1蛋白 ， 然后去感染大脑内的目标神经元 ， 从而将腺病毒的遗传物质与蛋白一起引入了神经细胞内部 。 作这些预处理之后 ， 研究团队将它率先植入蛇的体内 ， 蛇就能改变原有夜间基本不捕食的习性 ， 在夜间也变得活跃起来 。 与此同时 ， 把这种蛋白植入小白鼠眼睛的视锥细胞中 ， 小白鼠也拥有了在夜间看清温热物体的能力 。 这就说明 ， 这种蛋白受体对近红外光线非常敏感 。
不过 ， 当将这种受体蛋白植入小白鼠的大脑神经元之后 ， 却发现对近红外光线并不起作用 ， 这主要是由于近红外光线的能量太小所致 。 于是研究团队进行了最后的处理 ， 那就是在上述改造后的腺病毒内 ， 又想方设法增加了一种专门用于吸收和放大红外光线的“传感器” ， 起到放大近红外光线信号的目的 。
于是正式实验开始 ， 研究团队通过控制红外光源信号 ， 来引导处在“迷宫”中的小白鼠 ， 结果发现被“改造”后的小白鼠 ， 在夜间的活动能力增强 ， 并且似乎对红外光线非常喜欢 ， 能够快速找到光源 ， 并且长时间地“沐浴”在红外光线的照射范围内 。 而对照组没有进行“改造”后的小白鼠 ， 则没有这种行为方式的改变 。 在一定程度上 ， 这个实验说明利用近红外光线的方式 ， 可以达到控制“改造”后大脑神经元的活动 ， 从而能够影响和操控实验对象的行为模式 。
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