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第15章 电脑可以修补人脑?

我们都知道电脑很厉害就像人的大脑一样,具有强大的记忆功能甚至超越人的大脑。现在医学界仍无法攻克的就是病人因为意外或是其他的事情而失去大脑的记忆能力。可是现在有科学报导说把电脑用于修补人脑有希望成为现实。虽说电脑很先进,但是它真的可以代为修补人脑吗?

大脑

英国出版的《新科学家》有报道说,经过近10年的时间在美国南加利福尼亚大学的西奥多·伯格等人研制出来了世界第一个用于修补动物大脑内海马部位功能的硅芯片。并称这一研究成果为那些因脑部病变或受伤而失去新记忆功能的病人带来了新的希望。

对于海马我们平时可能了解的不多,其实海马是动物大脑内部结构最有规则的部位,它的主要功能就是对生活经历进行“编码”,让其可以作为长期记忆存储于大脑的其它部位。如果一个海马受到损害,就会失去形成新记忆的能力。研究出来的这种芯片如果真的象预期的那样有效,那么它将成为那些失去新记忆功能病人的福音。

为了制作这个芯片可是花费了研究人员不少的时间,首先要建立海马在各种不同条件下工作的数学模型,然后将这一模型编程到芯片中,最后就是让芯片可以与大脑其他的部分可以协调工作,其实就是解决芯片与脑组织的“接口”问题。

因为研究人员也不是真正的了解海马对于信自己进行编码的机制,所以也只能是简单的照搬它的行为。他们拿老鼠来作实验,他们对实验鼠海马部位的切片进行不同的电信号刺激,多达数百万次,以此来确定什么样的电信号使海马产生什么样的反应。最后把不同切片组合起来,以建立起整个海马工作模式的数学模型。

根据研究人员的设计,将它用于病人的时候,是把这种芯片附着在头盖骨上,并不是将它植入脑的内部。芯片是通过两组电极来与脑部进行通信的,这两组电极分别安置在病人海马受损区域的两边。其中一组电极负责接收从脑的其余部位传送到海马的的“输入”信号,而另一组则根据芯片内部指令将相应的“输出”信号发送给大脑。这样的话,信号就可以绕过海马直接用来替代海马的功能。

研究成果出现以后,研究人员计划如果进行的顺利的话,将会开展活体实验鼠试验。然后还会在猴子身上试验,因为猴子大脑结构和人的大脑结构是相似的,这样可以提高成功率。因为不同的哺乳动物脑部海马的结构很相似,所以在从鼠到人的过程中,芯片是需要不断进行设计的,不过并不需要作重大的改进。当然,在实验前期的时候,就要先确认这种芯片是安全的,这样才能在因中风、阿尔茨海默氏症或癫痫而脑部受损的病人身上试验。

其实就算是在安全的方面不存在问题,可是在伦理的方面受到的质疑恐怕也将会成为临床应用的障碍。那么这项成果会不会成功呢?会不会真的为人类带来福音呢?我们要拭目以待吧!

不得不感概科学可以为人们带来这样的成果,一切皆有可能,科学家们大胆构想的精神是可嘉的,但同时面临的困难也是难以想像的。尤其是在实验的阶段可能会受到社会各方面的压力也会受到质疑。一项科学成果的出现是需要经历很多过程的,电脑修补人脑这项成果能否成功,我们只能在心底默默的祝福吧!