鑽開頭骨插入電極研究大腦太痛苦 新方法變溫柔了

雖然像核磁共振成像(MRI)這樣的大腦分析技術不斷地升級更新，但有時研究人員需要從本質上了解人類大腦。為了從特定大腦細胞和區域獲得信息，以及將大腦與某些假肢或者醫療設備結合在一起，物理電極裝置必須插入大腦之中。但該方案存在一些弊端，近期科學家呼籲改進安全使用方法，並且希望更好地分析這些電極如何「沿途」摧毀大腦細胞，以及如何觸發大腦炎症性免疫系統反應。

美國卡耐基·梅隆大學研究人員發現一種變通方案，他們研製一種易彎曲、粘糊糊的硅質水凝膠，能夠粘在大腦神經組織上，將無創電極附在大腦表面。

水凝膠已在貓的背根神經節進行了測試，背根神經節是脊椎神經細胞簇，這種封閉電極能記錄腦活動，而無需真實將大腦暴露在電極上。

研究人員希望他們的研究工作能夠引領一個安全神經植入物時代，並且產生更好、更精準的神經讀取數據，有助於我們理解人類疾病及一些大腦生理問題。

卡耐基·梅隆大學工程師克里斯·貝廷格(Chris Bettinger)在一份新聞稿中說：「想像一下你有一碗果凍，你將一個硬質塑料叉子放在碗中，並且來回攪動。這種效果就像是將一個傳統電極插入大腦組織所導致的傷害。」

雖然電極並不具有那麼嚴重的破壞性(我們可以非常放心，神經外科醫生和研究人員不會隨意地擺動電極，電極也不會「吞噬」大腦組織)，但是電極的確會在大腦皮層下造成少量的結構性損傷。

科學家仍對成年人大腦能否生長出新細胞產生分歧，但最好的辦法是儘可能減少大腦鑽孔次數。最重要的是，大腦知道電極並不屬於這裡，會啟動免疫系統對抗電極。這將導致電極最終降解，意味著它們會發出不準確的細胞記錄，阻礙神經科學研究。因為水凝膠呈現出類似大腦的結構，人體不太可能對水凝膠產生抗性。

現在說這種新型神經植入水凝膠如何影響醫學神經科學領域還為時過早，但如果人體試驗和近期進行的貓實驗效果一樣，那麼未來大腦-計算機介面將變得更加無縫，也不會造成身體傷害。

Science科學創建者shkoh chao：國家計算機高級工程師，業餘天文學家和科普工作者。新浪微博認證博主，今日頭條認證科普作者，頭條問答簽約作者，騰訊企鵝科普達人，UC頭條認證科普作者，鳳凰新聞科技頻道科普作者。每天多篇前沿科學科技資訊讓你掌握一手科學信息。多篇科學探索文章，擴充你的腦容量，讓你成為大神般的十萬個為什麼的解密者。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！