美國科學(xué)家正在對15名有癲癇癥狀的志愿者進(jìn)行試驗(yàn)，測試一種用來恢復(fù)腦損傷病人記憶的植入設(shè)備。這種被稱為“記憶假體”的植入物，能“提醒”發(fā)生記憶故障的大腦，重新獲得記住事情的能力。此前，科學(xué)家已成功在實(shí)驗(yàn)鼠和猴子身上進(jìn)行了類似實(shí)驗(yàn)。
科學(xué)家們的設(shè)計思路是將這種設(shè)備植入大腦的海馬體內(nèi)。海馬體被認(rèn)為是大腦的情感和記憶中心。部分癲癇患者海馬體的記憶能力遭到破壞，當(dāng)這種設(shè)備工作時，它會首先“觀察”某一記憶在一部分海馬體內(nèi)運(yùn)作的路徑是怎樣的，隨后刺激其他部位的海馬體，嘗試通過刺激，讓其他部位的海馬體也能重復(fù)記憶的過程。
在6月初紐約舉行的“2045未來世界大會”上，美國南加州大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)教授西奧多?伯杰演示了這種“記憶假體”。報道稱，該設(shè)備由幾套不同的電極組成，一套電極會記錄下正在形成記憶時海馬體電信號的變化，并發(fā)送給外部的計算機(jī)。計算機(jī)將這一過程數(shù)字化。接下來，這臺計算機(jī)再指導(dǎo)第二套電極刺激另一層海馬體，以生成同樣的信號反應(yīng)。伯杰說：“我們所做的不是將記憶的內(nèi)容本身放回大腦內(nèi)，而是在大腦內(nèi)重新‘放入’生成記憶的能力�！�
在志愿者身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，該植入物可通過監(jiān)測癲癇患者大腦內(nèi)電活動的程度，判斷病人處于高、中、低哪個風(fēng)險級別，從而在癲癇發(fā)作前給出警示。報道樂觀地指出，該設(shè)備有望于十年內(nèi)推向市場，癲癇患者或許可以最先獲益，該設(shè)備最終或也能治療阿爾茨海默病及其他癡呆癥病患。有科學(xué)家認(rèn)為，該研究有望躋身2013年十大技術(shù)突破行列。
記憶能力是如何通過這個“假體”得到修復(fù)的呢？這套設(shè)備簡單來說，用的是一種電刺激療法，在舊的神經(jīng)元細(xì)胞記憶能力遭到破壞的情況下，通過刺激新的神經(jīng)元細(xì)胞，重新喚起大腦記憶的能力�！编崠|說。在他看來，這個所謂的“假體”，不是科幻電影里能儲存記憶的“膠囊”或者“U盤”�！半娪皩τ洃浀倪@種理解，是文學(xué)的而非科學(xué)的�，F(xiàn)實(shí)中是不可能做到隨時提取記憶，或者對記憶內(nèi)容本身加以修復(fù)。這套設(shè)備的核心是試圖通過電刺激來重建大腦能夠記住東西的能力，當(dāng)然這不意味著已經(jīng)忘掉的事情能再想起來。
電刺激的方式聽起來好像有點(diǎn)玄，但其實(shí)在臨床上早已經(jīng)開始運(yùn)用�！芭e例說，我們最熟悉的心臟起搏器就是按照類似的原理在工作，它能按照規(guī)定的程序發(fā)出電脈沖，通過導(dǎo)線及電極刺激心臟，使之搏動，從而可以輔助治療某些嚴(yán)重的心律失常問題。我們平時用的理療儀器中，有一些也是在用電療的方式，以消除關(guān)節(jié)、肌肉、神經(jīng)等方面的不適�！�
早在上世紀(jì)90年代，臨床上已經(jīng)開始用腦深部電刺激療法來改善帕金森患者動作遲緩和震顫這兩種癥狀。醫(yī)生通過手術(shù)，將被稱為“腦起搏器”的電極裝置植入大腦，在體外可對電流進(jìn)行調(diào)控，以改善肌張力高和震顫的癥狀�！斑^去很多治療帕金森病、癲癇的藥物本身有很大的副作用，比如會造成肝腎功能損害、胎兒畸形等，外科手術(shù)切除病灶的方式也會給病患帶來很大傷害。相比之下，腦深部電刺激治療帶來的傷害其實(shí)是比較小的。”鄭東說。
對大腦基底節(jié)區(qū)的電刺激很早就開展了�，F(xiàn)在美國的這項實(shí)驗(yàn)研究在海馬體這個位置展開，可謂是腦深部電刺激療法在新領(lǐng)域的探索。大腦海馬區(qū)是幫助人類處理長期學(xué)習(xí)與記憶聲光、味覺等事件的主要區(qū)域。“它本身是一個非常古老、構(gòu)造也相對簡單的區(qū)域，很多低等動物都有海馬體，如狗，在離開主人多年后，仍能辨識出主人的氣味，起作用的正是海馬體儲存記憶的能力。對這一區(qū)域的構(gòu)造，科學(xué)家們已經(jīng)有比較全面的了解。”
從上世紀(jì)50年代開始，科學(xué)家就已經(jīng)注意到大腦海馬區(qū)與記憶間的關(guān)系，但卻一直無法把記憶與海馬區(qū)之間的神經(jīng)活動相聯(lián)系。海馬區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞是如何把信息固定下來的？這個問題長期沒能解決。到了最近十年，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)一些分子能參與到記憶的形成過程中。此外，神經(jīng)細(xì)胞突觸的形成也與記憶相關(guān)聯(lián)。美國哈佛大學(xué)與紐約大學(xué)的科學(xué)家正是利用電極逐漸解開了海馬區(qū)的運(yùn)作機(jī)制。
研究人員利用電極監(jiān)控學(xué)習(xí)中的猴子大腦神經(jīng)活動的情形。之后，再用研發(fā)出來的“動態(tài)評估演算系統(tǒng)”分析記錄其行為與神經(jīng)信息。在研究進(jìn)行的過程中，研究人員每天都讓猴子觀看由四個類似物體重疊的復(fù)雜影像。當(dāng)猴子通過學(xué)習(xí)知道各影像的位置時，就可以得到獎賞。與此同時，研究人員觀察猴子海馬體內(nèi)神經(jīng)元的活動情況，結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)，有些神經(jīng)細(xì)胞活動的改變曲線與猴子學(xué)習(xí)的曲線平行。這表示這些神經(jīng)元與新的聯(lián)想記憶形成有關(guān)。而由于這些神經(jīng)活動在猴子停止學(xué)習(xí)后仍然有持續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象，研究人員因此推測其中的部分細(xì)胞應(yīng)該與長期記憶的形成有關(guān)。阿爾茨海默病患者正是由于海馬區(qū)受損明顯，導(dǎo)致患者記憶能力嚴(yán)重下降。
之所以提倡關(guān)愛癲癇患者，主要是這一病癥經(jīng)常被大眾所誤解，患者常會被社會歧視。癲癇是非常古老的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，就像發(fā)電廠的電流出現(xiàn)異常波動會導(dǎo)致設(shè)備損壞一樣，我們大腦的神經(jīng)元細(xì)胞也會突發(fā)性地異常放電，比如電流突然異常變大而失控，這會干擾正常思維，造成短暫的大腦功能障礙。嚴(yán)格來說，它是一種癥狀，而根本的病因則需要更深入的診斷。只有少數(shù)我們難以找到病因的癲癇，才稱之為癲癇癥。長期的癲癇發(fā)作會導(dǎo)致包括海馬區(qū)在內(nèi)的神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)和功能發(fā)生改變，從而影響部分記憶能力。如果單從記憶角度來看，由癲癇造成的記憶損傷，其實(shí)遠(yuǎn)不如阿爾茨海默病，也就是老年癡呆癥來得嚴(yán)重。后者神經(jīng)細(xì)胞凋亡的過程更為嚴(yán)重，對記憶能力的損傷也更為嚴(yán)重
歷史上不少名人都有癲癇的問題，凱撒大帝就是其中著名的一位。嚴(yán)重的患者，不一定記性不好，但會出現(xiàn)思維黏滯的情況，他會聽你講道理，最后也認(rèn)可你的說教，但轉(zhuǎn)頭就按自己原來的想法行動，不能跳出固有思維的圈子。因此，真正需要通過外科手術(shù)的方式來治療的癲癇患者不到5%。不到萬不得已，醫(yī)生也不會采取切除海馬體的治療方式。但無論如何，新技術(shù)的出現(xiàn)還是為有記憶損傷的癲癇患者的治療方案提供一種可能性。
記憶是個復(fù)雜的過程，其形成不單單是海馬體一個區(qū)域在起作用，大腦多個部位其實(shí)都和記憶有關(guān)。美國科學(xué)家們的創(chuàng)新之處在于將電刺激用在了以前沒有觸及的海馬區(qū)。如果科學(xué)家能進(jìn)一步改進(jìn)‘記憶假體’，更精確地定位于海馬體負(fù)責(zé)記憶的功能區(qū)，那就有望通過‘記憶假體’的治療，喚醒部分健全的神經(jīng)細(xì)胞，承擔(dān)記憶功能。那樣的話，在解決老年癡呆癥記憶能力損傷方面將是一個很大的進(jìn)步，這個進(jìn)步無疑會令人歡欣鼓舞
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