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神经科学家用于理解人类大脑和治疗脑部疾病的工具十分有限。在大多数情况下，手术或植入电极的侵入性太强。而非侵入性技术，例如磁刺激，又不够精确。现在，斯坦福大学的神经放射学家拉格 · 艾兰（Raag Airan）和同事展示了一种新方法，可以让研究者们在无侵入的情况下，对小范围的大脑区域进行操作。
相关研究发表在《神经元》（Neuron）上，研究展现了艾兰研发多年的技术，只是这是第一次让这种技术展现出了必要的精度。这项技术会将填充了药物分子的纳米颗粒“笼”注射到血液中。研究人员可以等“笼子”抵达指定位置后，利用聚焦超声波束把药物从“笼子”中晃出来。在那里，药物分子会穿过血脑屏障，直接影响对应部位的大脑功能。
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大鼠试验结果表明，“笼子”中的药物（一种麻醉剂）发挥作用的区域限于一个超声波束聚焦区，相当于边长3毫米的一个立方体。科学家将超声波对准大鼠的视觉皮层，同时对着它们的眼睛闪光。当超声波束打开时，目标区域的脑活动就会减弱；当关闭超声波束10秒后，脑活动又恢复了，因为此时麻醉剂已经失效了。多伦多桑尼布鲁克研究中心（Sunnybrook Research Institute）的神经外科医生尼尔·利普思曼（Nir Lipsman，并未参与这项研究）表示，“这项技术在对脑部进行定点操作时，表现出了在时间和空间上都非常精确的特性，可以说实现了一个巨大的目标。”此外，研究团队还发现，与目标区域相连的大脑远端也出现了代谢活动减弱的现象，这意味着相关技术还可以用于绘制大脑神经回路图谱。
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撰文：西蒙·梅金（Simon Makin）
翻译：鲁智元
本文来自：中国数字科技馆
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