上海信帆ky体育在线登陆：超聲波作用於人腦可提高覺察能力

鯨魚、蝙蝠甚至螳螂，都把超聲波作為(wei) 一種感覺引導係統。據物理學家組織網近日報道，弗吉尼亞(ya) 理工大學加裏蘭(lan) 研究所的科學家zui近一項新發現表明，將超聲波直接作用於(yu) 腦部特定區域，能增強人們(men) 對觸覺的分辨能力。這也是*次證明了低強度、經顱聚焦超聲波能調節人類腦活動，提高覺察能力。相關(guan) 論文在線發表於(yu) 近日出版的《自然—神經科學》上。

“目前，繪製人腦神經連接呈增長趨勢，超聲波有望為(wei) 此帶來的分辨率。”負責該研究的加裏蘭(lan) 研究所副教授威廉姆·傑米·泰勒說，“我們(men) 決(jue) 定看看超聲波對負責處理觸覺輸入信息的腦區有哪些影響。”

他們(men) 對處理手部感覺的腦皮層區發送了聚焦超聲波。為(wei) 了刺激中間神經（沿手臂下來通過腕骨通道的一條神經），他們(men) 在誌願者手腕放了一個(ge) 小電極，並用腦電圖（EEG）記錄其腦部反應。然後在刺激神經之前，瞄準相應腦區開始發送超聲波。結果發現，超聲波能降低EEG信號，削弱腦波對編碼觸覺刺激的反應。

研究人員隨後進行了兩(liang) 項傳(chuan) 統神經學測試：兩(liang) 點辨別和頻率辨別。前者檢查誌願者能否區分接觸皮膚的兩(liang) 個(ge) 相鄰物體(ti) 是在不同的兩(liang) 個(ge) 點；後者檢測他對一串氣流頻率的敏感性。實驗顯示，在辨別靠近物體(ti) 、連續氣流頻率的微小差異方麵，接受超聲波的誌願者的覺察能力明顯提高。當研究小組將超聲波束從(cong) 原來位置移動了一厘米時，這種影響消失了。

泰勒說：“觀察結果讓我們(men) 驚訝！雖然與(yu) 觸覺刺激相關(guan) 的腦波被削弱，但人們(men) 在覺知感覺差異方麵確實做得更好。”為(wei) 什麽(me) 遏製大腦對感覺刺激的反應卻提高了覺知能力？這似乎很矛盾。泰勒推測，是超聲波影響了重要的神經平衡。“我們(men) 認為(wei) ，聚焦超聲波在它瞄準的腦區部位，改變了處理感覺刺激時興(xing) 奮與(yu) 抑製的平衡，這種改變阻止了刺激興(xing) 奮的擴展，使得覺知功能增強。”

泰勒說：“這意味著我們(men) 能利用超聲波瞄準一毫米大小的腦區。這一發現也帶來了一種調節人腦活動的非入侵式新方法，而且空間分辨率超過現有任何方法。”基於(yu) 本研究和較早的一項研究結果，研究人員認為(wei) ，超聲波比目前的經顱磁刺激和經顱直流電刺激的空間分辨率更高。

論文*作者、加裏蘭(lan) 研究所博士後學者韋恩·萊根說：“進一步理解超聲波脈衝(chong) 怎樣影響突觸抑製與(yu) 興(xing) 奮的平衡，怎樣影響局部腦回路對長程連接的活動，這對我們(men) 更繪製人腦中大量的互聯突觸回路很有幫助。”

“在開發新的安全有效的非入侵方法、調節人腦細胞回路中信息流方麵，傑米·泰勒與(yu) 其同事的研究處在前列。”加裏蘭(lan) 研究所執行董事、專(zhuan) 門研究大腦可塑性的神經科學家邁克爾·弗裏德蘭(lan) 德說，這種方法為(wei) 掌握神經回路活動提供了技術和理論證明，有助於(yu) 開發神經退行性紊亂(luan) 病症的潛在療法，也為(wei) 探索正常人腦功能，理解認知、決(jue) 策與(yu) 思維帶來了強有力的新工具。

泰勒說：“在神經科學中，要擾亂(luan) 一些事很容易。我們(men) 能分散你的注意，讓你感到麻木，產(chan) 生視覺錯覺。讓事情變糟很容易，但要讓事情變好卻很難。這一發現讓我們(men) 確信，我們(men) 的道路是正確的。” （來源：科技日報 常麗(li) 君）