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长期以来，科学家们对人体的神经控制机能，特别是大脑意识的产生感到十分困惑，包含大脑在内的神经系统，无论是物质和能量的转换过程，还是大脑自主意识的形成，抑或大脑意识反馈肢体行为等等，似乎都是“遥不可及”的。
如果人类能够全面掌握神经系统特别是大脑的作用机能，创造出可以影响甚至控制大脑意识产生和反馈的“干扰”模式，那么不但会为治疗神经系统疾病提供支撑，而且从远期看还会为“脑机接口”的真正实现，打下坚实的基础。 美国科技“狂人”马斯克，近年来也在“疯狂”地做着有关“脑机接口”的实验，先后以植入大脑芯片的方式，对小猪和猴子的大脑进行“改造”。其中对小猪的实验，证明了植入芯片的确可以判断小猪的精神变化情况，为后续实验奠定了基础。而对猴子的实验，则更进一步，在芯片中加入了可以发射信号的无线电装置，通过人工干预信号的刺激，来教猴子打电子游戏，试图控制猴子大脑的意识。
这两个实验均取得了一定成功，但是代价也很大。由于要想将芯片植入大脑，必须打开颅骨，掀开大脑皮层，因此一定会对实验对象造成神经组织的损伤。那些实验小猪和猴子，有相当一部分在实验后发生死亡，即使没有死亡的，身体自由活动能力也受到很大限制。所以，类似的“脑机”接口实验，受到了很多科学家的质疑和反对。
美国斯坦福大学的一个研究团队，近日另辟蹊径，采取了不需要植入大脑芯片的方式，而是利用近红外光线，来进行远程操控小白鼠大脑细胞，实验竟然成功了。 这项研究的出发点，是根据之前已经具备一定科学基础的技术，即光遗传学来实施的。光遗传学是什么呢？简单来说，就是通过基因技术，首先改变大脑细胞的部分基因性状，使其在细胞膜结构上能够表达出光敏蛋白，然后再利用特定波长的光线，来照射这些大脑细胞，从而控制光敏蛋白的“开关”，最终达到控制大脑神经元活动的目的。 由于大脑是非透明的，用光源照射时不可能使光线透过，所以传统的光遗传学技术，必须在实施对象的大脑上安装特定的光学设备，因此并没有从根本上改变将异物“植入大脑”的弊端。
研究团队为此，做了两个方面的改进，一个是在光源的选择上，采用了1000-1700nm的近红外波段，这种光线即使在动物的大脑内，也能拥有较高的穿透性。另一个改变是通过基因技术，提取动物体内原有的TRPV1蛋白质，然后在这个蛋白质上面做文章。 TRPV1这种蛋白质是一种能够感受灼热和疼痛感的受体。研究团队使用腺病毒，在这种病毒的表面包裹一层TRPV1蛋白，然后去感染大脑内的目标神经元，从而将腺病毒的遗传物质与蛋白一起引入了神经细胞内部。作这些预处理之后，研究团队将它率先植入蛇的体内，蛇就能改变原有夜间基本不捕食的习性，在夜间也变得活跃起来。与此同时，把这种蛋白植入小白鼠眼睛的视锥细胞中，小白鼠也拥有了在夜间看清温热物体的能力。这就说明，这种蛋白受体对近红外光线非常敏感。 不过，当将这种受体蛋白植入小白鼠的大脑神经元之后，却发现对近红外光线并不起作用，这主要是由于近红外光线的能量太小所致。于是研究团队进行了最后的处理，那就是在上述改造后的腺病毒内，又想方设法增加了一种专门用于吸收和放大红外光线的“传感器”，起到放大近红外光线信号的目的。 于是正式实验开始，研究团队通过控制红外光源信号，来引导处在“迷宫”中的小白鼠，结果发现被“改造”后的小白鼠，在夜间的活动能力增强，并且似乎对红外光线非常喜欢，能够快速找到光源，并且长时间地“沐浴”在红外光线的照射范围内。而对照组没有进行“改造”后的小白鼠，则没有这种行为方式的改变。在一定程度上，这个实验说明利用近红外光线的方式，可以达到控制“改造”后大脑神经元的活动，从而能够影响和操控实验对象的行为模式。
通过这个实验，让一些人看到了今后攻克癫痫、渐冻症等神经系统疾病的曙光。不过，仍然有很多人对此感到非常担忧，最主要的是这个实验，并非完全意义上的“非侵入式”，排除近红外线的照射、TRPV1蛋白的“回归”因素外，实验的关键是需要通过腺病毒的方式来侵入神经元或者大脑细胞。
虽然不需要破坏实验对象的头骨或者大脑皮层，但是利用病毒的方式来影响和改变神经细胞的生理功能，不确定性和潜在风险仍然很大，从某种意义上来说，这种风险要比异物植入还要具有不确定性。还是那句话，科学技术的进步，固然离不开大胆的尝试，但是必须要以不损害人类的利益、不对人类造成威胁、不违背伦理道德为基本底线，在没有充分的论证和精准的评估之前，还是最好不要贸然投入临床实验。 |
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