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如何“控制”大脑 原作：伦纳德?姆洛迪劳（Leonard Mlodinow），CNN专稿 翻译：教授翻译fking86
（CNN）——过去十年，神经科学一直是最热门的科学领域。该领域的研究以及我们对人类大脑的认知呈爆炸性增长，这在很大程度上归功于一项新技术，功能性磁共振成像（fMRI），二十世纪90年代得以广泛运用。看！又一项神经科学技术革命正在酝酿，或许更加震撼。2013年的热门词是“光遗传学”。这不仅是令人振奋的术语，而且是一项非常诱人的技术。 光遗传学可追溯到1979年，当时，和詹姆斯?沃森（James Watson）以及罗莎琳德?富兰克林（Rosalind Franklin）一道发现了DNA结构的诺贝尔奖得主弗朗西斯?克里克（Francis Crick）提出，神经科学家应设法了解如何控制大脑中的特定细胞。好啊，这方面的进展似乎潜力巨大。想像一下能够从外部启动和关闭动物大脑中神经元的情形。听起来像是你把生物变成了机器人，听起来像是科幻。是吗？ 好吧，前进30年左右，你猜怎么着，光遗传学实现了！以下是其大致的工作原理。显而易见的方法是把一个微电极插入动物的大脑，用电刺激细胞。 今天我们有了微电极，不过仍然过于粗糙，做不到这一点。克里克推测可以用光。这竟然实现了：光遗传学就是把光纤插入动物大脑，以光脉冲作触发来控制目标神经元。 不过，会用光照射神经元还远远不够。这个方法要管用，还必须改造神经元，使其能对光做出反应。一项神奇的发现使之成为可能，人们发现有一种蛋白质能对光做出反应，可以用来启动和关闭神经元。 正常的神经元里并没有这种奇特的光敏蛋白质，于是科学家们设计了一种植入方法。通过一种叫做“转染”的基因工程，运用诸如病毒那样的“载体”感染目标神经元，一旦成功，就可植入导致神经元产生光敏蛋白质的基因物质。 一句话，你掌握了科幻般的技术：可以随意启动和关闭的转基因神经元，它们就在活蹦乱跳的动物的大脑里。 光遗传学之名源于光学和遗传学的结合，但其令人激动之处并不在于“方法”而在于“内容”。科学家们研究的目的并不真是为了“控制”生物的大脑。和功能磁共振成像一样，他们研究的目的是为了了解大脑，了解大脑的运行机制，在这一领域就是指研究刺激特定类型神经元的效果。 尽管问世不久，这项技术已经开始有了回报，坊间的说法是诺贝尔奖触手可及了。在一项光遗传学的应用中，科学家们研究了制造大脑神经递质多巴胺的神经元如何引起满足感和快感。这项工作可以帮助科学家了解临床抑郁症中与快感有关的疾病病理。 在另一项应用中，科学家们选择性地刺激患动物型帕金森氏病的动物脑细胞，帕金森氏病会破坏大脑信息处理能力。这项研究让我们对该疾病所涉及的神经电路以及目前治疗方法的机制有了新的认识。该研究还提出了治疗干预的新方向。 精神分裂症是另一种涉及大脑信息处理紊乱的疾病。例如，当内部机制失灵，无法告诉一个人其想法源于“自生”，就可能会出现幻听。运用光遗传学可进一步了解一种被称作“伽马振荡”的大脑活动，患精神分裂症还有自闭症时，“伽马振荡”就会出现异常。 今天，我们所处的时代早已不再是一个人加上一两个助理就能够实现革命性技术突破的时代了。相反，数十载各种领域的成果汇集到一起，才刚刚实现了克里克的愿景。不过，光遗传学既已诞生，注定会改变我们治疗精神疾病的方式，乃至最终颠覆我们认识人类自己的方式。 译者声明：本文为翻译稿，仅供此站内学习交流，严禁剽窃译文部分或全部，本译者保留对于剽窃行为的追索权利。如需转载、刊登或其他文本或电子发布用途请站内私信联系或电邮390614734@qq.com。 |
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