央視國際 www.cctv.com 2007年05月10日 11:06 來源:廣州日報
在實驗中,電極通過受損大腦的組織傳遞電流脈衝 |
神經工程學專家特德?伯傑在實驗室做實驗 |
在過去的10年間,美國科學家特德?伯傑一直致力於研究一種可以再造“思想”的大腦植入芯片。這種芯片能夠治愈從老年癡呆症到心不在焉等各種腦部異常,並且減輕隨著年齡而老化和失去記憶的嚴重程度。在將來,就像計算機出現的小故障一樣,失憶問題也能輕鬆解決。
在美國南加州大學洛杉磯分校的一個頂級實驗室裏,研究者維傑?斯瑞尼瓦桑正在用一根細長的針刺著只有手指甲一半大小的老鼠大腦切片。
斯瑞尼瓦桑所做的試驗是神經系統工程學方面的。一根細細的電線連接著長針和一塊硅片,硅片又連著一個方形的信號轉換器。
硅片會通過長針朝大腦切片傳遞電流脈衝,接收了電流脈衝的大腦切片則會在屏幕上顯示出腦電波。“不同的波浪變化反映了大腦切片發出的信號。”他介紹説,“這些信號的頻率和圖案模式幾乎與硅片向大腦發出的脈衝信號是一樣的。”更簡單地説,這個大約只有1平方毫米大小的硅片正在使用電流信號跟活的大腦細胞“聊天”。
模倣大腦細胞製造芯片
這個實驗室的負責人特德?伯傑希望借此研究使大腦科學發展到新的階段。伯傑認為,這種芯片與大腦細胞交流的能力只是他邁出的第一步,他的最終目標是研製出可植入大腦的機器,這種機器“通曉”大腦的“語言”,能夠幫助那些腦損傷的患者恢復記憶甚至是製造出新的記憶。如果伯傑的研究成功,那麼治療老年癡呆症會像給電腦硬體升級那麼簡單。病人不再需要服藥,只需動一個外科手術,將一些人工製作的“大腦細胞”(即計算機芯片)植入大腦,問題就解決了。
伯傑的研究領域原屬冷門,最近幾年卻成為了熱門學科。伯傑研製出了世界上首個記憶植入體的原型,它是模倣人類大腦海馬體──形成記憶的關鍵部位製造的。這種電子芯片能夠取代受損的神經細胞,其原理和人體假肢、促進聽力的人造耳蝸是類似的。
伯傑的研究小組只能複製1分鐘左右的大腦活動情況,電子芯片大約只能模倣不到1.2萬個神經細胞的活動,而一個人的大腦中共有1000億個神經細胞。不過,相關領域的研究者紛紛表示,即便只能模倣如此少量的細胞活動,也是神經工程學領域的驚人成就。美國達特茅斯學院的大腦科學教授理查德?葛蘭傑表示:“這是一種可以改變世界的科學類型,在我們的有生之年將可以實現記憶複製。”