科學家把針頭刺進大腦,只為研究這樣做有什麼作用?
神經科學的研究有時候令人覺得殘酷。關於大腦我們所了解的知識,很多竟然是來自打開頭顱,四處戳碰。這對於神經脆弱的人來說肯定是見不得的事情。
研究人員會使用什麼樣的工具呢?通常來說,他們會採用電極——這是可以插入大腦的針狀探針。
科學家通過電極來測量單個腦細胞的行為方式,以便讓人們能夠控制假肢,或者開發其他與大腦直接相互作用的技術。
根據4月6日發表在《神經工程雜誌》上的一篇論文,我們有理由質疑這些探針究竟可以帶給我們多少知識,甚至於這樣做到底是否是安全的。
神經科學家指出,用神經電極研究大腦可能會導致很多問題。其中一些情況相對簡單,可以通過更好的工程作業解決。例如,接觸、刺激或記錄大腦活動的這些電極表面可能會降解或滑動,尤其是在研究的參與者有意識的狀態下。
這些問題可能會導致錯誤的信息記錄。而退化的電極會使它看起來好像在測量的細胞發出了比實際情況弱的信號。由於我們無法保證總是清楚這些問題是否以及為什麼發生,科學同行很難支持此類研究結果。
但是,研究團隊發現的最大問題可以追溯到實際上我們對大腦知之甚少。特別是,人們不太了解大腦組織如何對電極的刺激作出響應。
論文指出,神經科學家們進行了無數的實驗來研究插入電極時,腦細胞是如何受損或者死亡的。
對此,作者提出了一些解決方案,更側重於大腦視覺皮層區域。
例如,科學家可以通過讓他們的研究對象觀看視覺影像,以便查看細胞是否響應,判斷他們研究的細胞是否還活著。
但即便如此,研究人員認為,目前我們的技術已經發展到了我們對大腦認知的瓶頸。
為了讓神經科學家恢復對實驗結果的信心,我們需要投入更多的經費和時間,實際梳理出大腦是如何對電極和其他技術干預作出反應的基本問題。
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