科学家打开通往人类大脑的“窗口”——这项技术或可揭示大脑最深层的秘密Scientists Opened a Portal Into the Human Mind—And It Could Unlock Your Brain’s Deepest Secrets

环球医讯 / 健康研究来源:www.popularmechanics.com美国 - 英语2025-08-01 08:26:40 - 阅读时长3分钟 - 1006字
荷兰伊拉斯谟大学医学中心的研究团队开发出新型功能性超声波成像技术(fUSi),通过在颅骨植入塑料窗口实现对活动状态下大脑的实时监测。这项突破性技术相较传统脑扫描手段具有更高精度和深度,未来有望应用于抑郁症等精神疾病研究及清醒状态下的脑部手术监测,尽管目前仍需通过颅骨开窗实现监测,但研究者预计未来十年内将发展为更微创的可植入设备。
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科学家打开通往人类大脑的“窗口”——这项技术或可揭示大脑最深层的秘密

人类大脑既是科学探索的驱动力,也是研究对象本身。这个器官承载着我们的全部人性,但这些软组织如何共同创造出我们的意识,一直是科学界未解的世纪难题。虽然现代科学已能确定杏仁核是恐惧感的产生区域等知识,但这些发现大多基于实验室环境下的受控实验。

荷兰伊拉斯谟大学医学中心的科学家们近期在《科学进展》期刊发表的研究,正是要突破这种局限。他们利用功能性超声波成像技术(fUSi),首次实现了对自由活动受试者的大脑活动监测。不过这项技术需要先进行外科手术——在受试者颅骨植入塑料"窗口"。

研究第一作者萨达夫·索洛基博士解释:"虽然听起来有些激进,但接受过该手术的患者表示愿意这么做,既为了推动科学发展,也因为他们看到了潜在的临床价值。"

这项技术的实际应用潜力巨大:在清醒状态下的脑部手术中可提升安全性,还可能为抑郁症等精神疾病研究提供新视角。研究团队预计未来十年内将开发出可穿戴式超声波监测设备,实现对大脑活动的持续监测。

fUSi技术原理与产前超声类似,通过检测脑部血流变化间接反映神经活动。相比脑电图(EEG)的浅层监测和fMRI扫描的环境限制,这种技术能够提供更高精度和稳定性。研究团队通过植入颅骨窗口的3D打印头盔进行监测,该设备外形类似覆盖面部的超级英雄面具,在实验中成功捕捉到受试者进行刷脸、舔唇、推车行走等日常动作时的脑部活动。

索洛基博士强调,这项技术已经达到与传统fMRI相当的监测水平,标志着脑外科手术和日常生活脑行为研究的重要突破。参与研究的乌尔里希医疗中心神经生理学家克莱尔·纳斯塔金博士补充指出,持续监测可能帮助科学家掌握抑郁症患者脑部状态的动态变化,为个性化治疗提供依据。

虽然目前的颅骨开窗和笨重头盔令该技术难以普及,但研究团队正在推进微型化改进:未来的植入窗口可能缩小至硬币大小,并发展成类似抗癫痫植入设备的24小时监测系统。这种设备或将超越埃隆·马斯克的Neuralink技术,因其能提供更全面的脑活动监测。

研究者期待通过这种技术发现与季节、激素变化相关的大脑特征,为抑郁症干预提供更精准的时机选择。尽管这类可穿戴设备的数据会自动传输给医疗团队,但研究者建议普通患者不宜直接获取数据,以避免不必要的心理负担。

目前这项技术仍处于临床研究阶段,索洛基博士预计至少需要十年时间才能实现广泛应用,为神经外科和脑科学研究提供革命性工具。

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