Skip to Content Facebook Feature Image

科幻成真! 南韓科學家成功遙控小鼠大腦 或為治療腦部疾病帶來希望

大視野

科幻成真! 南韓科學家成功遙控小鼠大腦  或為治療腦部疾病帶來希望
大視野

大視野

科幻成真! 南韓科學家成功遙控小鼠大腦 或為治療腦部疾病帶來希望

2024年08月03日 10:20 最後更新:14:19

南韓基礎科學研究所(Institute for Basic Science, IBS)的科學家成功利用奈米粒子與磁場,遙控小鼠大腦,精準開啟特定母性行為,為腦科學研究開闢了全新道路。

南韓科學家成功遙控小鼠大腦

科學家過去在進行「操控大腦」的實驗時,往往受限於電極技術,不僅需要進行侵入性手術,還會限制實驗對象的活動範圍。而IBS的研究團隊開發出一種名為「神經動力學磁遺傳學介面」(Nano-MIND, Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics)的技術,透過將奈米粒子植入小鼠特定腦細胞中,並利用外部磁場精準控制奈米粒子的開關,進而活化特定神經迴路,從而影響小鼠的行為。

全球首個利用磁場自由控制特定腦區的技術

研究資深作者、IBS奈米醫學中心主任全真宇表示:「這是世界上第一個可以利用磁場自由控制特定腦區的技術,預計將在理解大腦功能、開發人工神經網路、雙向腦機介面和治療神經系統疾病等方面發揮重要作用。」

Nano-MIND技術操控特定神經迴路方面具極高精準度

為驗證Nano-MIND技術的效用,研究團隊設計了3種不同的實驗,分別針對小鼠的攝食、社交和育幼行為進行操控。實驗結果顯示,透過調整外部磁場,研究人員可以精準控制小鼠的食慾、與陌生小鼠互動的意願,以及對幼鼠的照顧行為,這表明Nano-MIND技術在操控特定神經迴路方面具有極高的精準度。

開發治療腦部疾病的新療法

這項發表於《自然奈米技術》期刊的研究成果,為神經科學研究帶來了革命性的突破。未來,科學家們可以使用Nano-MIND技術更深入地研究大腦的運作機制,開發治療腦部疾病的新療法,例如柏金遜症、阿茲海默症等,甚至幫助那些因為疾病或意外而失去行動能力的患者,透過腦機介面重新獲得與外界互動的能力。

使用Nano-MIND技術,可以透過磁場精準操控多種神經迴路。(南韓基礎科學研究所官網)

使用Nano-MIND技術,可以透過磁場精準操控多種神經迴路。(南韓基礎科學研究所官網)

美國科學家宣布透過激光精準刺激視網膜內的感光細胞,發現一種人類從未見過的全新顏色「olo」,引發學界關注。

激光脈衝刺激視網膜細胞

據外媒報道,這支研究團隊來自加州大學柏克萊分校,包括視覺科學家魯爾達 (Austin Roorda) ,他們利用激光脈衝直接刺激視網膜中的M型錐體細胞,突破人眼自然感知範圍。受試者稱這種顏色為藍綠色,但研究人員稱其飽和度極高,體驗令人震撼,僅有透過實驗條件下的視覺刺激才能產生。

觀看影片

象徵僅有M型細胞被啟動

這種顏色被命名為「olo」,名稱源自二進位碼「010」,象徵L、M及S共3種視錐細胞中,僅有M型細胞被啟動。這種方式在自然界中不可能發生,因為沒有自然光源能單獨刺激M型細胞,激光技術則能精準針對M型細胞發出微小光束。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

最先進顯示也無法重現olo

這項成果18日發表於《科學前緣》(Science Advances)期刊,研究人員指出,即便使用最先進的顯示器或VR設備,也無法重現olo的真實色彩,只能提供相似但失真的類似版本。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

有專家指研究價值有限

但有專家提出質疑,英國倫敦大學聖喬治學院視覺科學家巴伯 (John Barbur) 認為這並非真正的新顏色,只是單獨刺激M型細胞時,才會在紅綠色機制正常的受試者中產生的高飽和度綠色現象,研究價值有限。

可應用於治療色盲

儘管如此,研究團隊仍看好其潛力,將這項技術依《綠野仙蹤》中翡翠之城 (Emerald City) 的概念命名為「奧茲視覺」(Oz vision),未來可望應用於診斷與治療色盲、視網膜退化等視力相關疾病。

你 或 有 興 趣 的 文 章
熱 · 門 · 榜