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原标题：这次遥控大脑试验胜利了，却把网友们吓坏了
丰色 萧箫 发自 凹非寺
量子位 | 大众号 QbitAI
无需植入管制装备，就可以近程“把持”生物大脑？
最新颁发在 Nature子刊上的一项钻研，一经登出便冲上热搜：
只管这次的试验对象不是人类而是 小鼠，不少网友看当时第一反映仍是“太风险了”、“有点反人类”：
所以，这真的是一项特别可怕的技术么？
事实上，这项钻研次要是经过一定的技术伎俩，使用特殊光线照射小鼠头部，开启它的“静止模式”——老忍不住想转游。
能够说是真·物理熬炼了 （手动狗头）。
并且，这项技术的确极具冲破性。
据斯坦福大学引见，这是迷信家 第一次经过不侵入大脑的形式，胜利远间隔管制正常生物的神经回路。
全部过程当中， 没有植入装备，也没有对小鼠的头皮和头骨形成损伤。
同时，它也不只是一项技术探究，还在医治神经零碎疾病上有一定运用价值。
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上面咱们详细来看一下。
利用近红外光，近程操控脑细胞
事实上，用光来管制脑细胞，曾经是个对比成熟的钻研了。
最典型的技术之一，就是 光遗传学，它曾被Science评为过来十年“生物畛域10大冲破钻研”之一，乃至一度被预测是诺奖级钻研效果 （获评过“诺奖风向标”拉斯克奖）。
这项技术也是被斯坦福大学提出，详细指将外源 （并不是体内天然发生的）光敏蛋白基因导入脑细胞中，让脑细胞在细胞膜构造上表白出光敏蛋白。
而后，再用 特定波长的光去照射这些细胞，就可以管制光敏感蛋白的激活和封闭，从而激活或按捺大脑中的神经元，达到“管制脑细胞”的目的。
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BUT，这项技术始终有个 缺点——
必需装置光学 植入装备，颅骨上还要插根光纤系带。
这是由于，光遗传学重大依赖可见光，而大脑又是不通明的，没方法被可见光穿过。
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但植入装备不只会形成组织损伤，还会限度生物的自在流动，想钻研生物 天然行动下的脑神经流动就会变得难题。
最新的这项钻研中，迷信家们终于胜利摘掉了小鼠头上的 植入装备。
他们发现了一种近红外光，也就是 1000-1700nm的近红外二区波段，这类光能在高度散射的脑组织中，放弃较高的穿透性。
不植入光学装备，如何经过光信号管制脑细胞呢？
这就要提到生物体内一种叫做 TRPV1的蛋白质，去年诺贝尔生理学或医学奖就是颁给了它的发现者。
详细来讲，它是一种辣椒素 （发生灼烧&痛感的货色）受体，也就是一种会对热和疼痛发生反映的离子通道蛋白，也就是对热&疼痛十分敏感。
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把它植入响尾蛇体内，响尾蛇就能在黑夜中捕食温血猎物；把它植入小鼠视网膜锥体细胞中，就可以赋与了老鼠在红外光谱中的视觉才能。
不外，迷信家将这类热敏性份子植入小鼠神经元中后发现，它对近红外光的热信号不起作用，由于光热信号仍是过小。
这里的植入，指的是用包裹TRPV1的腺病毒转染指标神经元，也就是将DNA、RNA或蛋白质引入细胞。
因而，他们又设计了一种“传感器”份子，叫做 MINDS，专门用来 排汇和缩小红外光。
这样一来，就实现了全部零碎的原理设计。
但愿用于医治神经零碎疾病
接上去是进行更进一步的试验，来验证这类实践是不是可行。
迷信家们先是在小鼠大脑 静止皮层一侧神经元中添加TRPV1通道，再注入MINDS份子，最初视察小鼠的行动。
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△秃头小鼠，让光线更易穿透
他们惊奇地发现，当围栏上方1m处的红外灯被关上时，一开始只在小规模流动的小鼠，立刻开始 绕圈， 大幅减少流动规模。
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黑线代表照射以前的小鼠流动轨迹，红线代表照射中，灰线代表照射完结后。
对比对于组的小鼠却没有这类反映。
也就是说，近红外光对小鼠的大脑静止细胞的安慰见效了。
他们还将这两种份子前后注入小鼠的 多巴胺表白神经元中，两天当前，在小鼠呆的Y型迷宫中搁置红外光聚焦安装。
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后果发现，小鼠对能够安慰多巴胺神经元的红外光“上瘾”，呆在光线照射下的时间最久。
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△不同色彩代表小鼠停留的时间，白色最久
嗯，又见效了。
而静止神经元位于大脑上方，多巴胺神经元位于大脑底部，这也阐明，这类经过近红外光管制的非侵入式办法对大脑 任何区域的神经元都无效。
据论文通信作者 洪国松引见，这项钻研的目的，次要是但愿经过这类非侵入的办法，完成神经迷信中最大的未知足需要之一——
在小鼠在自在流动 （好比社交）下，视察并记载它们大脑深处特定脑细胞和回路的功用。
进一步地，这类办法也有助于更好地理解人类认知零碎。
这项技术假如终究成熟，能够用于临床上调理病人大脑中的特异神经元回路， 医治一些神经零碎的疾病，如癫痫等。
子细看过这项钻研后，有网友提出，这些钻研不只是探究神经元功用十分首要的钻研工具和办法，并且也为钻研大脑提供了极其首要的根底：
还有网友但愿它能被用于更多疾病、如阿尔兹海默症的医治中。
钻研来自华人团队
这项钻研由斯坦福大学的 洪国松团队、以及新加坡南洋理工大学的 浦侃裔团队协作实现。
一作有两位，一名是来自斯坦福大学的博士生Wu Xiang，另外一位是来自南洋理工大学的姜语嫣。
通信作者为洪国松，斯坦福大学资料迷信与工程学院、吴蔡神经迷信钻研院 （由吴明华-蔡崇信夫妇捐赠改名）的助理传授。
他本科结业于北大，起初于斯坦福大学获取化学博士学位后，到哈佛大学进行博士后任务，并于2018年参加斯坦福大学，目前的钻研标的目的是资料迷信与神经迷信。
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△洪国松
独特通信作者为浦侃裔，新加坡南洋理工大学副传授，此前本科结业于华东理工大学，在复旦大学获取硕士学位后，在新加坡国立大学获取博士学位，并于斯坦福大学进行过博士后任务。
他的钻研标的目的是高份子资料和生物资料，包罗纳米技术等，两位通信作者论文援用次数也均在20000+以上。
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△浦侃裔
那末，你但愿这项钻研被运用在哪些标的目的呢？
参考链接：
[1]http://www.guosonghong.com/team/
[2]http://neuroscience.stanford.edu/news/researchers-control-brain-circuits-distance-using-infrared-light
[3]http://s.weibo.com/weibo?q=%23%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%B6%E9%A6%96%E6%AC%A1%E9%9D%9E%E4%BE%B5%E5%85%A5%E8%BF%9C%E7%A8%8B%E9%81%A5%E6%8E%A7%E5%A4%A7%E8%84%91%23&from=default
— 完—
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