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美军方研究大脑植入设备 可助恢复遗失记忆(图)

http://www.kexue.com 2014-05-05 11:07:56 新浪科技  发表评论

这种可移植到到大脑内的BrainGate神经界面,可以探测和记录大脑信号,使人重获对手、脚控制,从而通过点、触的动作来操作电脑。单个BrainGate设备能够运行2.7年(即1000天)。
该研究是关于开发一种可植入大脑的设备,用于帮助受伤的士兵恢复记忆

  未来几个月内,美国军方的研究人员将宣布一项新的研究进展。据悉该研究是关于开发一种可植入大脑的设备,用于帮助受伤的士兵恢复记忆。

  美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在努力实现一个为期四年的计划,研发一种先进的记忆激发装置,这也是奥巴马总统提出的投入1亿美元对人类大脑进行研究的倡议的一部分。尽管在科学上还没有进行过类似的研究,但这已经引发了伦理问题,即人的思维是否能以治疗战争创伤,或延缓大脑老化的名义进行操纵?

  有人认为,这些研究可以为美国大约500万的阿尔茨海默病患者带来福音,与此同时,这也将帮助近30万在伊拉克和阿富汗遭受创伤性脑损伤的美国军人。在本周由德克萨斯大学大脑健康中心召集的一次会议上,DARPA的项目主管贾斯汀·桑切斯说:“如果你在执勤的过程中受了伤,而且不能记得家人,我们希望该研究能够将这些记忆功能恢复过来。”

  他说:“我们能够开发出与大脑海马区直接对接的神经修复设备,并且恢复第一个记忆类型,即陈述性记忆。”陈述性记忆指的是一种可以明确记起人物、事件、事实和数字的记忆,目前还没有研究表明陈述性记忆失去之后还能够重新获得。

  先期研究

  目前,研究者所能做到的只是通过一种名为“深部脑刺激”的方法来帮助帕金森氏症患者减少震颤,缩短癫痫病患者的昏迷时间,以及帮助阿尔茨海默病患者提高记忆力。用于实施“深部闹刺激”的设备源自心脏起搏器的启发,对大脑的脉冲电刺激就像是稳定的鼓点,但这种方法并不是对每个人都适用。

  研究专家称,在恢复记忆这个问题上,需要一种更加细致的方法。“记忆是模式和连接,”维克森林大学的助理教授罗伯特·汉普森(Robert Hampson)解释道,“如果要做记忆修复,我们就需要一些能提供特定模式的东西。”

  汉普森在对啮齿类和猴子的研究中发现,海马区——处理记忆的大脑区域——的神经细胞在动物看到红色或蓝色时能产生不同的电信号;在看到面部图片或某种食物的时候,其反应也不同。基于这一现象,汉普森及其同事利用大脑修复装置对海马区进行刺激,延长动物的短时工作记忆。

  他们能使服药的猴子在记忆任务中表现出接近正常的水平。通过操纵信号,他们还能使猴子感到困惑,并选出与记忆中相反的图片。据汉普森介绍,要恢复人类某些特殊的记忆,科学家需要知道这些记忆所具有的特定模式。

  不过,从事该领域研究的科学家认为,他们可以通过使大脑尽可能恢复到受伤之前的状态,来改善患者的记忆。汉普森说:“这一想法是使大脑记忆处理区域的某个功能恢复正常,或接近正常,从而让患者能够提取早已形成的记忆,从而在必要的时候形成新的记忆。”

  伦理担忧

  纽约大学朗格尼医学中心的医学伦理学家亚瑟·卡普兰(Arthur Caplan)称,操纵个人记忆将引起伦理上的争议是显而易见的。“当你愚弄大脑的时候,你就是在愚弄自己的个人身份,”卡普兰说,“改变思维的代价是,你会承受失去自我感受的风险,这是一种我们从未面对过的风险。”卡普兰目前在为DARPA提供合成生物学的咨询建议。

  卡普兰说,当涉及到士兵的时候,消除记忆或加入新的记忆将可能干扰作战技术,使士兵变得更加暴力并缺乏责任感,甚至会阻挠对战争罪行的调查。“如果我吃下一粒药片,或戴上个头盔就可以把记忆抹去,那我或许就不用活在一些行为后果的阴影中了。”

  DARPA的网站上宣称,由于其“项目处于科学上的最前沿,”因此该机构“将定期召集学者和专家对相关的伦理、法律和社会议题进行讨论”。贾斯汀·桑切斯称,实验的未来路线将在接下来的几个月内正式宣布。他说:“我们国内已经拥有了一些最具才华、将参与这一项目的科学家。因此敬请期待,在不远的将来会有许多令人兴奋的成果出现。”(任天)

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