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科学家用纳米粒子和大脑“对话”

2015年06月11日08:08    来源:中国科学报    手机看新闻
原标题:科学家用纳米粒子和大脑“对话”

  电流是大脑的语言,而如今人们可以在没有导线或植入体的情况下和它对话。纳米粒子能通过放电刺激大脑区域,从而提供了治疗脑部疾病的新方式。它甚至有一天可能会带来电脑和人脑之间数据的日常交流。

  一种在2004年发现的材料使其成为可能。磁电纳米粒子(MENs)受到外部磁场刺激时会产生电场。如果这种纳米粒子被放在神经元附近,电场会使得它们产生交流。

  为此,来自美国迈阿密佛罗里达国际大学的Sakhrat Khizroev和他的团队将200亿个这种纳米粒子插入小鼠的大脑。随后,他们开启磁场,并使其对准纳米粒子群以引发电场。脑电图显示,由纳米粒子包围的区域受到已产生电场的刺激而亮了起来。

  Khizroev的目标是建立一个能同时对大脑活动成像和精确瞄准的系统。一旦纳米粒子对不同频率的磁场作出不同响应,便可以对它们进行调整从而释放药物。

  “当纳米粒子被植入大脑后,我们能‘看见’大脑。如果有必要的话,还能根据需求在某个特定神经元内释放特定药物。”Khizroev表示,他的团队已经发现,这些粒子能被用于携带和释放一种抗艾滋病病毒药物和抗癌药物紫杉醇。

  尽管超出了现有研究范围,Khizroev的纳米粒子系统或许能提供一种同电脑互动的新方式。虽然尚未对此作出尝试,但Khizroev认为这是有可能实现的,即把这个过程反过来,使纳米粒子产生可测量的磁场,从而对大脑自己的电场作出响应。随后,人类大脑状态将变成电脑的输入参数,而这又反过来直接刺激大脑特定区域。(徐徐)

(责编:许景(实习生)、马丽)


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