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對(duì)人類來(lái)說(shuō)，神經(jīng)系統(tǒng)可謂至關(guān)重要。你想動(dòng)動(dòng)手或動(dòng)動(dòng)腿，都得通過(guò)大腦對(duì)神經(jīng)的控制才能實(shí)現(xiàn)。一旦控制某個(gè)部位的神經(jīng)遭到了破壞，就很難恢復(fù)，這就導(dǎo)致很多殘疾癥狀的出現(xiàn)。

為了應(yīng)對(duì)神經(jīng)遭到破壞的問(wèn)題，人們找了許多方法。比如為了讓假肢能夠受人的控制，科學(xué)家們研制出了仿生手，通過(guò)將電極與手臂的神經(jīng)末梢相連，從而可以利用神經(jīng)控制假肢。

這種方法無(wú)疑是開(kāi)創(chuàng)性的。但如果僅僅是為了恢復(fù)假肢功能而對(duì)神經(jīng)進(jìn)行干預(yù)，應(yīng)用范圍未免有點(diǎn)太過(guò)于狹窄。相較于殘疾，更多的人在遭受著大腦疾病的折磨，中風(fēng)、阿茲海默癥、癲癇等等。而且，關(guān)于大腦的研究顯然也是人們比較熱衷的方向。

既然可以連接手臂的神經(jīng)末梢，那么有沒(méi)有某種植入物能夠深入大腦內(nèi)部呢？這種仿生手的電極顯然不行，畢竟大腦不是別的，那么大的東西萬(wàn)一病沒(méi)治好再引起其他癥狀就得不償失了。

那么，考慮到大腦的脆弱性，一種前所未有的神經(jīng)植入物概念被科學(xué)家們提了出來(lái)，這就是：神經(jīng)塵埃。

1毫米也太大：神經(jīng)塵埃究竟要多??？

神經(jīng)塵埃第一次大規(guī)模走入人們的視線，是2016年加州大學(xué)伯克利分校的工程師和其他研究者一起在《神經(jīng)元》雜志上發(fā)表的一篇論文。在該論文中，工程師們披露其已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種沙粒大小的微型傳感器，利用超聲波，其可以為神經(jīng)塵埃植入物提供動(dòng)力和傳輸數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，這種傳感器的受試“者”還是小老鼠。研究者們已經(jīng)成功在老鼠的肌肉、神經(jīng)組織中植入了神經(jīng)塵埃。

伯克利此舉意味著：神經(jīng)塵埃已經(jīng)初步從概念走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)，假以時(shí)日，其將很有可能進(jìn)入到人體當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)人的身體進(jìn)行監(jiān)測(cè)和防治疾病的可能。

而在伯克利發(fā)表此項(xiàng)研究之后的6個(gè)月后，2017年2月，馬斯克宣布投資一家名為neural link的公司，表示打造“神經(jīng)織網(wǎng)”，意圖把人體打造成為一個(gè)遍布電子元件的半機(jī)械人。神經(jīng)織網(wǎng)是由納米級(jí)的超細(xì)材料構(gòu)成，其可以與人的大腦無(wú)縫連接，從而將生物與電子結(jié)合起來(lái)。

不久之后，研制出沙粒大小的神經(jīng)塵埃傳感器的科學(xué)家們，差不多就被馬斯克給歸攏了……

盡管伯克利的科學(xué)家們做出了一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的舉動(dòng)，但對(duì)神經(jīng)塵埃真正進(jìn)入人體來(lái)說(shuō)，也只是剛剛走完了第一步。其開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品至少還需要滿足兩點(diǎn)才能適應(yīng)人體內(nèi)的工作要求。

第一，體積問(wèn)題。很多人認(rèn)為，神經(jīng)塵埃要想進(jìn)入人體，直徑必須要控制在1毫米以內(nèi)、乃至50微米才相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)比較安全，而這般大小也只能植入肌肉當(dāng)中；如果要實(shí)現(xiàn)大腦的深度植入的話，必須要更小，10微米可能是一個(gè)最低界限值。否則的話，其將可能引起植入物周圍組織的感染。

第二，體內(nèi)停留時(shí)長(zhǎng)。如果按照神經(jīng)織網(wǎng)的目標(biāo)奮進(jìn)的話，神經(jīng)塵埃是需要在體內(nèi)長(zhǎng)期停留的，十年可以當(dāng)做是一個(gè)起點(diǎn)。目前的電極絲的壽命也僅僅只有數(shù)年，過(guò)多頻次的更換將可能引起其他問(wèn)題。神經(jīng)塵埃作為一個(gè)新生事物，其能在體內(nèi)停留多久，還是一個(gè)尚待觀察的問(wèn)題。

關(guān)于這兩個(gè)問(wèn)題，馬斯克把伯克利的研究人員給歸攏了之后似乎沒(méi)什么新的進(jìn)展。但不要緊，因?yàn)樯衿娴穆槭±砉ひ渤鰜?lái)刷神經(jīng)塵埃的存在感了。

研究多巴胺，卻結(jié)出了神經(jīng)塵埃之花

與伯克利2016年就搞了個(gè)大新聞一樣，麻省理工顯然是一個(gè)“潛伏者”。但從一開(kāi)始，其研究的方向卻是測(cè)量大腦的多巴胺水平。

2015年的時(shí)候，麻省理工學(xué)院的研究小組就證明了利用微型傳感器是可以測(cè)量大腦中多巴胺的水平的。而多巴胺會(huì)的分泌會(huì)影響人們的瞬間決策。

但問(wèn)題是一直沒(méi)有辦法找到可以安全地深入大腦中進(jìn)行監(jiān)測(cè)的探針。他們?cè)?jīng)嘗試了直徑為100微米的電極來(lái)探測(cè)，但是這種電極只能維持一天的工作，并且由于體積太大，其會(huì)產(chǎn)生瘢痕組織。這樣就會(huì)影響到電極的工作。

而最終在去年，研究人員開(kāi)發(fā)出了直徑只有10微米的探針傳感器，并立即在動(dòng)物身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。其在每只的動(dòng)物的大腦紋狀體5毫米深處植入了三到五個(gè)傳感器，連續(xù)測(cè)試了393天，中間傳感器并沒(méi)有中斷工作。并且，在此過(guò)程中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)瘢痕組織的產(chǎn)生，這意味著對(duì)傳感器周圍的組織而言，其實(shí)非常安全的。

從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，體積可以達(dá)到10微米（研究人員還計(jì)劃將其做得更?。?，又不會(huì)對(duì)周圍組織造成損傷，其也就為大腦植入創(chuàng)造了很大的可能。

如上文所說(shuō)，麻省理工的這項(xiàng)研究是基于研究大腦中多巴胺的分泌而開(kāi)展的。由于多巴胺的缺乏，帕金森病、抑郁癥和精神分裂癥等可能會(huì)發(fā)生。通過(guò)這種傳感器的長(zhǎng)期潛伏式檢測(cè)，人們將有望找到克服這些疾病的方法。

而這與神經(jīng)塵埃有什么關(guān)系呢？

其實(shí)正如伯克利不滿足于一毫米的顆粒傳感器，麻省理工則是成功地將傳感器的大小做到了10微米，并且還在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)將近四百天的可靠性試驗(yàn)。

同樣是對(duì)大腦進(jìn)行傳感器植入，麻省理工用來(lái)檢測(cè)多巴胺的技術(shù)或可真正移植到神經(jīng)塵埃的研發(fā)當(dāng)中去，而其深入大腦、破解大腦的秘密之日，或許也將不再遙遠(yuǎn)。

那么，神經(jīng)塵埃究竟能給人類的人體帶來(lái)哪些新的可能？

腦機(jī)接口或?qū)⑷〉猛黄瓶?/strong>