“神经尘埃、脑波打字 2018年的脑科学要研究什么”

可以说人脑是最多、最庞杂、最神秘的器官，无数科学家拼命思考，只不过揭示了其神秘的冰山一角。

21世纪是脑科学的时代。 为了进一步了解大脑，监视大脑活动的研究正在盛行，学术界和商界掀起了淘金热。 《科学美国人》杂志在最近的报道中指出，科学家继续在脑科学行业深耕，该行业最值得期待的三大技术是神经尘埃、大脑打字和迷你大脑。

神经尘埃:神经元与外部数字世界的“桥梁”

年1月，美国国防部高等研究计划局( darpa )宣布，为开发实现大脑与数字世界之间准确通信的植入式系统，将投资6500万美元展开“神经工程系统设计”( nesd )项目。 这个接口将大脑神经元的电化学信号转换为新闻技术语言的0和1。 这项研究有望增进科学家们对视觉、听觉和语言神经基础的理解，最终为神经病患者带来新的治疗方法。

这个计划的第一步是监测神经元的电化学信号。 darpa先生说，只要一次能监测100万神经元的电化学信号就足够了。 因此，美国布朗大学的科学家为了检测神经元的放电等，开发了包含电极盐粒大小的“神经粒子”( neurograin )，这些都是用射频天线进行的。

加州大学伯克利分校的工程与计算机科学教授米歇尔·马哈维斯开发的“神经尘埃”( neural dust )已经实现了这一点。 年，他和同事们在对比较大鼠的研究中报告称，这些微小的无线电设备可以监测神经元的“一举一动”。 小组的主要科学家参加了埃隆·马斯克的初创企业“神经链接”( neuralink )。 这家企业是与日俱增的脑科学初创公司之首。

目前，马哈比斯团队正在努力使“神经尘”接收外部信号，神经元能够以特定的方式放电。 哈比斯说，这个“神经尘将成为历史上开发的最小刺激器”。

最终，科学家们希望从这个装置获得神经代码。 例如，我们想让这些装置传输瘫痪患者步行所需的准确代码。 他们也在解读理解口语的神经代码。 这些研究可能会引起一点伦理问题，但专家表示，这种问题在神经科学技术行业屡见不鲜。

大脑打字:把思维变成复制

面具当然不是唯一对人脑感兴趣的亿万富翁。 脸书( facebook )企业也在全速进行“沉默的演讲”计划。

该项目的负责人、神经科学家马克·谢夫雷特说，很少有人在工作中聘用语音助理。 因为人们不喜欢在别人面前大声说出他们想发表的文案。 但是，如果可以直接从大脑打字的话，就不需要说了，可以更迅速地将想法变成拷贝。 并且，根据初期的测试，这不仅仅是科幻小说中出现的故事。 谢夫雷特说:“那里(大脑)有信号，所以可以利用它。 ”。

Facebookadvancedtechnologycenter已经执行了两年的“思想驱动型印字”项目。 年，谢夫雷特离开约翰霍普金斯大学加入了球队。 年，这个项目实现了每分钟100字的速度，可以把思想变成拷贝，比现在的智能机接口快20倍。 据悉，目前可实现的“思维模式”记录为每分钟8个单词，需要同时采用嵌入电极。

谢夫雷特说，为了实现目标，他的队伍将双管齐下。 小组正在致力于开发读取优质神经数据的非入侵技术。 另一个小组致力于更好地掌握脑科学，特别是语言和表达机制。

人脑类器官:慢慢撕下“迷你”的标签

五年前，奥地利科学家发现利用干细胞培养大脑组织，大脑类器官从此取得了惊人的进展。 目前，许多科学家利用人类干细胞创造三维器官，这些器官可以模拟成功的神经元、大脑皮质和其他全尺寸器官的结构。

制造大脑器官的技术正在迅速发展。 年12月，研究者只消费了几个星期，而不是几个月。 启动这个过程，制造了大脑的内脏器官。 我们有理由期待年份有更接近现实的突破。

大脑器官对研究大脑和脑部疾病很重要。 例如，由来自精神分裂症等遗传性精神障碍的患者干细胞制造的脑系统脏器，有望查明这些患者的大脑发育存在什么问题。

尽管如此，科学家们指出，真正值得期待的是以下两大技术进步。 一是为器官供血，哈佛大学的乔治·切奇称实现了这一点，但研究成果尚未公布。 “血管化”可以使大脑类器官的直径比现在的四分之一英寸稍大一些，摆脱“迷你”标签，成为真正成熟的实验室，也许可以培育大脑。

二是对大脑器官提供感觉输入(也许可以通过视网膜)，有传言说某个实验室成功了。 理论上，它可能给了这样的小脑器官体验。

脑科学作为新的科学技术“边疆”，其进展不仅关系到人类的健康和福利，还关系到未来的生产力，被期待着深刻地改变社会。 年可能是见证奇迹的时候。 (本报记者刘霞)