MIT科學家研發隔空調控大腦活動的技術，不用開顱即可治療腦疾病

近日， MIT媒體實驗室研發出一種名為“時間干涉刺激”（temporal interference, TI）的方法， 可以利用電場震盪來精確地刺激目標腦區。

研究負責人Edward Boyden教授在神經調控領域有十餘年的研究經驗，

他最為引人矚目成就是在2005年第一次將光遺傳學技術成功應用於調控神經元， 從而使這項自1979年出現後不溫不火的技術迅速受到關注， 而Edward Boyden也因此被成為“光遺傳學之父”。

多年以前， 為了探索能夠用非侵入的方式精確調控腦區的技術， 以達到安全治療帕金森病、抑鬱症等神經性疾病的目的， Edward Boyden領導的研究小組開展了一次頭腦風暴， 討論結果便是， 或許利用兩個電極間波的干涉原理可以實現這一目的。

具體而言， 神經元具有“低頻濾波”的特性， 也就是說， 神經元僅僅對於低頻（＜100Hz）的信號產生反應， 而對高頻（>1 kHz）電場則完全忽視。 雖然低頻電流會在腦中隨著深度而衰減， 而高頻電場信號則會因為神經元的這種特性而在衰減殆盡前達到更深的腦區。

而當兩個特定的頻率相近但不相同的高頻波同時發出並相遇時， 它們就會干涉形成一個新的低頻包絡波形。 利用這兩個特性， 將有可能實現對目標腦區的精准調控。

為了驗證TI技術的可行性和精准程度，

研究人員用麻醉後的小鼠進行了活體實驗。 實驗結果表明， 貼於小鼠頭顱表面的兩對電極所產生的兩個恰當水準的高頻電場， 並未對途徑皮質、次皮層等淺層腦區產生任何刺激， 而它們疊加後產生的低頻電場則精確地啟動了海馬上的目標神經元。

然後， 研究人員又用TI技術刺激小鼠的運動皮層， 有趣的是， 僅僅改變電場參數和移動電極的情況下， 小鼠的運動就能立刻隨之產生改變， 從而印證了TI技術具有精確可操控性的優點。 而且， 這一技術對小鼠也不會產生包括病理改變、細胞凋亡或壞死等副作用。

接下來， 研究人員將會針對人體的情況（腦部解剖結構、尺寸、頭皮導電性等）對TI進行優化並在人體上進行試驗，

以便將該技術儘快投入到臨床治療中。