「思想鋼印」成真!33位中美科學(xué)家最新成果:用光改變大腦認(rèn)知
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用腦機(jī)接口控制大腦,是一種什么體驗?
像是寄生蟲這樣?
蠶食人類的大腦,操控失去意識的軀體……好,不說了。
還是像毒液這樣,人與宿主,還可以和諧共處?
No,No,No,都不是。。
應(yīng)該要比這些清新許多。(手動狗頭)
因為我從最近的一個不同尋常的實驗窺見了一二。
科學(xué)家們成功控制了小鼠的大腦,改變了他們的社交行為。
讓原本形同陌路的他們,竟然瞬間抱在了一起?!

遠(yuǎn)處的研究人員笑了笑:我只是點(diǎn)了幾下鼠標(biāo)而已。
啊這,究竟是一種什么魔法?
需要如此大動干戈,讓33位中美科學(xué)家聯(lián)合一起開發(fā),其結(jié)果甚至還登上了Nature子刊。

腦機(jī)接口搭起了鼠的友誼之橋
如何用腦機(jī)接口建立小老鼠之間的親密關(guān)系呢?
最關(guān)鍵的,還在于這么一個小而美的無線設(shè)備:
比拇指還小,只有半毫米厚,放置到小鼠的頭骨表面,隱藏在小鼠的皮毛之下,不仔細(xì)看壓根就看不出來的那種。

但就這樣一個小玩意,其攜帶的LED柔性細(xì)絲探針 (頂端有LED),通過一個微小的顱骨缺口向下延伸到大腦內(nèi)部,進(jìn)而來調(diào)節(jié)小鼠的大腦活動。

除了頭戴式,還有背戴式。

此外,這一微型設(shè)備還利用了近場通信協(xié)議,類似于手機(jī)的電子支付技術(shù)。
研究人員就可以電腦上實時控制LED燈。

正是這LED的光,搭起了小鼠之間的友誼之橋。
這其中涉及到了光遺傳技術(shù)。
簡單來說,就是通過光纖與大腦的連接,以光作為媒介刺激動物的神經(jīng)元,達(dá)到控制神經(jīng)活動的目的。
研究人員通過LED四種不同顏色的光——藍(lán)、綠、黃和紅,進(jìn)而控制動物四種不同的神經(jīng)活動。

誠如開頭所見,研究人員設(shè)計了一個封閉環(huán)境。
當(dāng)兩只小鼠彼此靠近,研究人員就同步激活兩只小鼠的神經(jīng)元,主要是負(fù)責(zé)執(zhí)行功能的那個區(qū)域,從而增加了他們的社交互動的頻率和持續(xù)時間。

而刺激減少,小鼠間的互動也隨之減少。

對了,這一無線設(shè)備,是無線充電的,這也就意味著可以長期使用。
不止是讓老鼠成為好基友
值得一提的是,這項研究是由中美合力主導(dǎo)完成的。
通訊作者除了西北大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家Yevgenia Kozorovitskiy、西北大學(xué)生物電子學(xué)先驅(qū)John A. Rogers、西北大學(xué)McCormick工程學(xué)院工程系Jan Marcia Achenbach、黃永剛教授,
還有大連理工大學(xué)工程力學(xué)教授解兆謙。
論文第一作者為Yiyuan Yang、Mingzheng Wu和Abraham Vázquez Guardado。
此外還有來自清華大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、大連理工大學(xué)的學(xué)者參與其中。
所以,科學(xué)家們花這么多的心血,難道只是為了控制老鼠的社交?
當(dāng)然不是。
這項研究揭示了,如果老鼠的大腦之間產(chǎn)生了同步作用,它們的社會行為就會受到影響。
與此同時,還有研究人員發(fā)現(xiàn)在人類大腦和蝙蝠大腦中,由于社交互動產(chǎn)生的腦神經(jīng)同步作用,和個體之間的關(guān)系有一定關(guān)聯(lián)。
也就是說,不止老鼠的大腦,人類、其他嚙齒動物中,也有這樣的現(xiàn)象存在。
這對我們研究復(fù)雜的社會現(xiàn)象,能夠起到一定的作用。
甚至可以為研究自閉癥提供有價值的依據(jù)。
論文通訊作者、西北大學(xué)生物電子學(xué)先驅(qū)John A. Rogers就表示:研究多個個體之間復(fù)雜的社交關(guān)系,是神經(jīng)學(xué)研究中最重要、也是最讓人興奮的前沿領(lǐng)域之一。
而且,體內(nèi)光遺傳學(xué)實驗說明了這些設(shè)備在行為神經(jīng)科學(xué)研究中有非常大的應(yīng)用前景。
現(xiàn)在他們的技術(shù),可以對群體中個體間的關(guān)系是如何產(chǎn)生和斷開展開研究,并且可以深入挖掘社會等級是如何從中產(chǎn)生的。
網(wǎng)友:思想鋼印出現(xiàn)了
而這項研究在Nature Neuroscience發(fā)表后,引起了業(yè)界跟網(wǎng)友的關(guān)注。
西北醫(yī)科大學(xué)功能性神經(jīng)外科主任Joshua Rosenow就表示:這真是一項很棒的研究。

沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(OIST)認(rèn)知科學(xué)方面的教授則提出:
大腦間的神經(jīng)同步促進(jìn)了社交互動,即使它是由外部來源直接 “誘導(dǎo) “的。這是否意味著我們不需要再擔(dān)心區(qū)分有意義的和虛假的同步性?

而網(wǎng)友們的關(guān)心點(diǎn)則是:
這么說一見鐘情比我們想象的更有科學(xué)依據(jù)啊!

國內(nèi)網(wǎng)友也表示:這不就是哆啦A夢的友好帽?

不過還有人提出了一些關(guān)于倫理風(fēng)險的擔(dān)心:

還有人想到了三體中的思想鋼印。

難不成,思想鋼印就這么出現(xiàn)了?!
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41593-021-00849-x.epdf?