美國科學(xué)家給人的大腦裝電池

醫(yī)案日記 2023-06-22 15:25:47

如今，給大腦充充電是一個(gè)頗時(shí)髦的說法

。不過，如果真的要你給大腦充電——讓電流穿過你的腦袋

，感覺會(huì)如何呢

？這聽起來難以想象，但美國科學(xué)家正在把它變成現(xiàn)實(shí)

。

美國的神經(jīng)學(xué)專家們?cè)诒局苡谑サ貋喐缗e行的神經(jīng)學(xué)會(huì)年度學(xué)術(shù)會(huì)議上，提交了一項(xiàng)研究成果

。他們?cè)谌说那邦~裝上小電池

，將很微弱的電流作用于人的前額部位腦神經(jīng)，20分鐘以后

，試驗(yàn)對(duì)象的語言能力就會(huì)提高20％。這真是名副其實(shí)的充電

，立竿見影

。

現(xiàn)場(chǎng)演示以背單詞的方式進(jìn)行

。先讓每個(gè)參加者用90秒時(shí)間強(qiáng)記新單詞

，統(tǒng)計(jì)結(jié)果是每人平均記住約20個(gè)單詞。然后給他們的前額裝上小電池通電

，20分鐘后進(jìn)行同樣的記憶試驗(yàn)，他們記住的單詞量增加了20％

。

這項(xiàng)新技術(shù)是由隸屬于美國國家衛(wèi)生研究院神經(jīng)學(xué)研究所的“大腦功能提升”課題小組研究出來的

。該小組由4名專家組成

，他們的研究主要針對(duì)兩種情況

，一種是如何改善大腦受損病人的狀況

，另一種是如何進(jìn)一步開發(fā)健康人的大腦功能。而利用微弱電流改善大腦功能屬于后一種研究

。

課題小組的專家們雖然公布了上述研究成果，但他們?nèi)栽趯で蠛侠淼慕忉?div id="4qifd00" class="flower right">

。?jù)初步估計(jì)

，由于輕微的電流刺激了前額部位的頭皮，激發(fā)了該部位的腦神經(jīng)活力

，使其反應(yīng)能力迅速增強(qiáng)，從而提高了語言和記憶能力

。

這項(xiàng)試驗(yàn)已在103名志愿者身上進(jìn)行過

。試驗(yàn)的用電量只相當(dāng)于一個(gè)電子手表內(nèi)置電池的電流量

。由于電流量非常小

，試驗(yàn)對(duì)象沒有明顯的不適感，只是通電部位稍微感到有一點(diǎn)癢

。

早在上世紀(jì)50年代，美國就進(jìn)行過以微弱電流刺激腦神經(jīng)的試驗(yàn)

，并且發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)具有較大潛力。目前課題小組的專家們還在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的安全測(cè)試

，并且希望在此基礎(chǔ)上找出一種新的安全的方式，作為語言障礙癥的輔助治療

。

愛因斯坦的大腦被別人拿去研究了嗎？

最杰出的物理學(xué)家

， “ 相對(duì)論之父 ” 愛因斯坦死后，大腦被人取出
，之后下落不明
。

愛因斯坦大腦的下落，以及這顆堪稱歷史上最聰明的大腦到底有何過人之處

，成為20世紀(jì)最傳奇的謎團(tuán)之一

。

科學(xué)家首次證明：人腦細(xì)胞在體外也有智力
，這一發(fā)現(xiàn)具有哪些意義？

從《阿凡達(dá)》中出現(xiàn)的神人阿波羅身上

，我們似乎可以看到人類大腦的影子。隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展

，大腦成為我們生活中不可或缺的重要組成部分：在我們的意識(shí)

、記憶、思維

、情感等方面發(fā)揮著不可替代的作用；并且大腦中還有一種神秘的東西：腦細(xì)胞

。腦細(xì)胞對(duì)腦細(xì)胞有重要作用是毋庸置疑的

，而腦細(xì)胞是否能夠進(jìn)行正常功能活動(dòng)則更是人們所關(guān)注的焦點(diǎn)

。然而近日

，美國科學(xué)家卻在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究成果

，他們首次證明了人腦細(xì)胞仍然可以進(jìn)入體外并且運(yùn)行良好

；而且他們同時(shí)還發(fā)現(xiàn)人腦部也存在其他生命活動(dòng)基因：一種名為Gp38—Si36

、Gp38—Si37和Gp38—Si36蛋白質(zhì)的特殊蛋白在體外也可以進(jìn)行智力活動(dòng)

。

研究人員通過基因測(cè)序的方式發(fā)現(xiàn)了腦細(xì)胞可以存活于體外，并且他們發(fā)現(xiàn)這三個(gè)階段是相同的

；其中

，前兩個(gè)階段由腦細(xì)胞決定，而第三個(gè)階段則由脊髓細(xì)胞決定

。脊髓細(xì)胞是機(jī)體的神經(jīng)組織

，與大腦息息相關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)脊髓細(xì)胞在分化

、增殖、分化為神經(jīng)元之前需要經(jīng)過一個(gè)非常重要的階段：胚胎期——神經(jīng)開始發(fā)育

，成為神經(jīng)元

；然后是神經(jīng)早期分化期——神經(jīng)開始分化成為神經(jīng)元

；最后是神經(jīng)后分化成為神經(jīng)元

。在這個(gè)過程中，神經(jīng)元所需要的蛋白質(zhì)稱為內(nèi)源性蛋白質(zhì)(non-generated protein);在這個(gè)過程中有一個(gè)特殊的階段：神經(jīng)元會(huì)利用non-generated protein產(chǎn)生大量神經(jīng)元活性蛋白（如MIP-1a

、PROD4A1等）和突觸密度蛋白（如PR3-γ以及 SNP等);同時(shí)內(nèi)源性蛋白質(zhì)在不斷分解形成新細(xì)胞時(shí)還會(huì)釋放多種信號(hào)分子來刺激突觸活性

，最終形成神經(jīng)元

。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)

，在人類大腦中存在大量的“神奇”潛能：通過基因修飾，使得細(xì)胞可以表達(dá)自己專屬的生物學(xué)特性——例如能將生物信號(hào)轉(zhuǎn)化為分子信號(hào)

。如果神經(jīng)肌肉系統(tǒng)能夠更好地將自身基因發(fā)揮出來，那么當(dāng)我們把這些腦細(xì)胞的功能和活動(dòng)傳遞到人體內(nèi)之后就會(huì)發(fā)生一些神奇改變

?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？茖W(xué)家們認(rèn)為，這些腦細(xì)胞在體外也可能擁有這樣的功能

，他們發(fā)現(xiàn)了腦細(xì)胞具有“神奇”潛能，甚至已經(jīng)成功地開發(fā)出了用于治療神經(jīng)退行性疾病——帕金森?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在胚胎發(fā)育的過程中

，除了會(huì)對(duì)胚胎細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，還有一個(gè)重要步驟就是將胚胎細(xì)胞直接放入到卵細(xì)胞中并孵育

。而這一過程與人類發(fā)育過程中的胚胎細(xì)胞是一致的

，只不過科學(xué)家觀察到，這兩種細(xì)胞在發(fā)育到一定階段之后便會(huì)發(fā)生融合?div id="4qifd00" class="flower right">

？茖W(xué)家在胚胎發(fā)育的過程中為它們分別建立了一個(gè)卵子母體中一個(gè)胚胎發(fā)育為腦細(xì)胞。他們將所有的腦神經(jīng)突細(xì)胞都放入到卵細(xì)胞中進(jìn)行了發(fā)育過程

；并且還在整個(gè)發(fā)育過程中不斷增加這些腦神經(jīng)突細(xì)胞以及其上具有相應(yīng)蛋白質(zhì)的基因

。經(jīng)過長(zhǎng)期觀察與測(cè)試后

，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)腦神經(jīng)突細(xì)胞在分裂后進(jìn)入到卵母細(xì)胞中并開始發(fā)育

。

那么，體外大腦運(yùn)動(dòng)起來是如何實(shí)現(xiàn)的呢

？馬歇爾教授和他的同事在體外測(cè)試了腦細(xì)胞

，當(dāng)把細(xì)胞注入被稱為BP38受體的特殊蛋白后會(huì)激活BP38,然后BP38會(huì)和細(xì)胞進(jìn)行交流