超声波脑刺激直接改变猴子的行为

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超声波脑刺激直接改变猴子的行为

大脑是一个很难治疗的器官——药物有各种各样的副作用,手术是危险和侵入性的。但是现在,犹他大学的研究人员已经展示了超声波如何影响大脑的特定区域,甚至影响猴子的行为。

近年来,由于一系列的原因,科学家们已经将超声波脉冲导入大脑。这项技术被认为可以撬开血脑屏障,使药物可以治疗阿尔茨海默氏症等疾病。其他研究已经使用超声波通过增加某些酶和蛋白质的表达来改善痴呆症状。其中一个甚至可以“启动”昏迷病人的大脑。

罗彻斯特大学的研究人员想看看他们是否能利用这项技术来控制特定的行为。通过将超声波脉冲指向大脑的特定部位,那里的神经元膜会振动,激活它们,并影响那些神经元控制的行为。

为了验证这一点,他们让两只猕猴完成了一个简单的选择任务,这个任务通常用于诊断中风造成的损害。基本上,动物前面会出现两个目标——一个在左边,一个在右边。健康的动物会倾向于看最先出现的目标,但受影响的动物会倾向于看与中风发生在同一边的目标。

在这项新研究中,研究小组研究了它们是否能改变猴子的左右看,无论哪个目标先出现。通过使用合适的超声波频率和瞄准前额叶的神经元(FEF),研究小组成功地控制了他们的视线。

激活左脑的FEF会让动物更频繁地向右看,而激活右脑的FEF会让动物向左看。平均而言,猴子表现出2比1的偏差。

研究小组表示,这项实验表明,除了药物或侵入性手术之外,还有其他治疗精神和神经疾病的方法。超声波是听不见的,受试者根本感觉不到。

该研究的第一作者Jan Kubanek说:“这篇论文表明,超声波可以产生强烈的影响,甚至可以影响人们的行为。”而行为的改变才是我们最终关心的。例如,我们可能能够纠正错误的决策,或者至少减少一个人的手颤抖。”

这项研究支持了之前关于控制猴子行为的研究。在这种情况下,研究小组使用短脉冲超声波,发现即使是40秒也足以引发持续数小时的变化。研究人员说,例如,40分钟的长脉冲可能会带来持续数周的益处。

临床试验有望在三年内开始,以治疗抑郁症患者。

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