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對人類來說，神經(jīng)系統(tǒng)可謂至關(guān)重要。你想動動手或動動腿，都得通過大腦對神經(jīng)的控制才能實現(xiàn)。一旦控制某個部位的神經(jīng)遭到了破壞，就很難恢復(fù)，這就導(dǎo)致很多殘疾癥狀的出現(xiàn)。

為了應(yīng)對神經(jīng)遭到破壞的問題，人們找了許多方法。比如為了讓假肢能夠受人的控制，科學(xué)家們研制出了仿生手，通過將電極與手臂的神經(jīng)末梢相連，從而可以利用神經(jīng)控制假肢。

這種方法無疑是開創(chuàng)性的。但如果僅僅是為了恢復(fù)假肢功能而對神經(jīng)進行干預(yù)，應(yīng)用范圍未免有點太過于狹窄。相較于殘疾，更多的人在遭受著大腦疾病的折磨，中風(fēng)、阿茲海默癥、癲癇等等。而且，關(guān)于大腦的研究顯然也是人們比較熱衷的方向。

既然可以連接手臂的神經(jīng)末梢，那么有沒有某種植入物能夠深入大腦內(nèi)部呢？這種仿生手的電極顯然不行，畢竟大腦不是別的，那么大的東西萬一病沒治好再引起其他癥狀就得不償失了。那么，考慮到大腦的脆弱性，一種前所未有的神經(jīng)植入物概念被科學(xué)家們提了出來，這就是：

神經(jīng)塵埃。

1毫米也太大：

神經(jīng)塵埃究竟要多?。?/span>

神經(jīng)塵埃第一次大規(guī)模走入人們的視線，是2016年加州大學(xué)伯克利分校的工程師和其他研究者一起在《神經(jīng)元》雜志上發(fā)表的一篇論文。在該論文中，工程師們披露其已經(jīng)開發(fā)出了一種沙粒大小的微型傳感器，利用超聲波，其可以為神經(jīng)塵埃植入物提供動力和傳輸數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，這種傳感器的受試“者”還是小老鼠。研究者們已經(jīng)成功在老鼠的肌肉、神經(jīng)組織中植入了神經(jīng)塵埃。

伯克利此舉意味著：神經(jīng)塵埃已經(jīng)初步從概念走進了現(xiàn)實，假以時日，其將很有可能進入到人體當(dāng)中，實現(xiàn)對人的身體進行監(jiān)測和防治疾病的可能。

而在伯克利發(fā)表此項研究之后的6個月后，2017年2月，馬斯克宣布投資一家名為neural link的公司，表示打造“神經(jīng)織網(wǎng)”，意圖把人體打造成為一個遍布電子元件的半機械人。神經(jīng)織網(wǎng)是由納米級的超細材料構(gòu)成，其可以與人的大腦無縫連接，從而將生物與電子結(jié)合起來。

不久之后，研制出沙粒大小的神經(jīng)塵埃傳感器的科學(xué)家們，差不多就被馬斯克給歸攏了……

盡管伯克利的科學(xué)家們做出了一個開創(chuàng)性的舉動，但對神經(jīng)塵埃真正進入人體來說，也只是剛剛走完了第一步。其開發(fā)的產(chǎn)品至少還需要滿足兩點才能適應(yīng)人體內(nèi)的工作要求。

第一，體積問題。很多人認為，神經(jīng)塵埃要想進入人體，直徑必須要控制在1毫米以內(nèi)、乃至50微米才相對來說會比較安全，而這般大小也只能植入肌肉當(dāng)中；如果要實現(xiàn)大腦的深度植入的話，必須要更小，10微米可能是一個最低界限值。否則的話，其將可能引起植入物周圍組織的感染。

第二，體內(nèi)停留時長。如果按照神經(jīng)織網(wǎng)的目標奮進的話，神經(jīng)塵埃是需要在體內(nèi)長期停留的，十年可以當(dāng)做是一個起點。目前的電極絲的壽命也僅僅只有數(shù)年，過多頻次的更換將可能引起其他問題。神經(jīng)塵埃作為一個新生事物，其能在體內(nèi)停留多久，還是一個尚待觀察的問題。

關(guān)于這兩個問題，馬斯克把伯克利的研究人員給歸攏了之后似乎沒什么新的進展。但不要緊，因為神奇的麻省理工也出來刷神經(jīng)塵埃的存在感了。

研究多巴胺，

卻結(jié)出了神經(jīng)塵埃之花

與伯克利2016年就搞了個大新聞一樣，麻省理工顯然是一個“潛伏者”。但從一開始，其研究的方向卻是測量大腦的多巴胺水平。

2015年的時候，麻省理工學(xué)院的研究小組就證明了利用微型傳感器是可以測量大腦中多巴胺的水平的。而多巴胺會的分泌會影響人們的瞬間決策。但問題是一直沒有辦法找到可以安全地深入大腦中進行監(jiān)測的探針。他們曾經(jīng)嘗試了直徑為100微米的電極來探測，但是這種電極只能維持一天的工作，并且由于體積太大，其會產(chǎn)生瘢痕組織。這樣就會影響到電極的工作。

而最終在去年，研究人員開發(fā)出了直徑只有10微米的探針傳感器，并立即在動物身上進行了實驗。其在每只的動物的大腦紋狀體5毫米深處植入了三到五個傳感器，連續(xù)測試了393天，中間傳感器并沒有中斷工作。并且，在此過程中也沒有發(fā)現(xiàn)瘢痕組織的產(chǎn)生，這意味著對傳感器周圍的組織而言，其實非常安全的。

從這個角度上來說，體積可以達到10微米（研究人員還計劃將其做得更?。?，又不會對周圍組織造成損傷，其也就為大腦植入創(chuàng)造了很大的可能。

如上文所說，麻省理工的這項研究是基于研究大腦中多巴胺的分泌而開展的。由于多巴胺的缺乏，帕金森病、抑郁癥和精神分裂癥等可能會發(fā)生。通過這種傳感器的長期潛伏式檢測，人們將有望找到克服這些疾病的方法。

而這與神經(jīng)塵埃有什么關(guān)系呢？

其實正如伯克利不滿足于一毫米的顆粒傳感器，麻省理工則是成功地將傳感器的大小做到了10微米，并且還在動物體內(nèi)進行了長達將近四百天的可靠性試驗。同樣是對大腦進行傳感器植入，麻省理工用來檢測多巴胺的技術(shù)或可真正移植到神經(jīng)塵埃的研發(fā)當(dāng)中去，而其深入大腦、破解大腦的秘密之日，或許也將不再遙遠。

那么，神經(jīng)塵埃究竟能給人類的人體帶來哪些新的可能？

腦機接口或?qū)⑷〉猛黄瓶?/span>

擁有了這樣一個科幻的名字，“神經(jīng)塵?！卑l(fā)起力來，想必是不會讓我們失望。比如以下幾個領(lǐng)域，其將會有廣闊的用武之地。

1. 實現(xiàn)身體全方位的數(shù)據(jù)監(jiān)測。目前人類的植入式傳感器多位于皮膚表層，很少有深入到臟腑等深層位置。一方面是傳感器體積過大會帶來排異問題，另一方面也是信號傳遞可能失敗。而早在伯克利分校的沙粒神經(jīng)塵埃研究出來以后，其就已經(jīng)可以實現(xiàn)胃、腸道等器官和神經(jīng)、肌肉的植入，并且實時讀取數(shù)據(jù)。未來其進入大腦之后，人體的檢測數(shù)據(jù)將有望成為一個整體，以幫助醫(yī)生進行更好的判斷診療。

2. 腦機接口或?qū)⑷〉猛黄?。腦機接口技術(shù)分為兩種，一種是侵入性，另外一種是非侵入性的。由于技術(shù)的限制，目前常見的腦機接口方式都是非侵入性的，即通過電極對大腦皮層信號的掃描讀取，來進行相應(yīng)的動作。但在這個過程中受試者必須要全神貫注，否則大腦信號太過雜亂，將大大影響讀取效果。

即使這樣，電極也僅僅只能捕捉到一部分信號而已。顯然，采用電極植入的方式對讀取大腦的信號來說更為準確，只是考慮到技術(shù)和安全性，這種方式除了為科學(xué)獻身的狂人之外幾乎不會有人嘗試。那么，當(dāng)神經(jīng)塵埃成功植入大腦之后，其就可以長期穩(wěn)定地檢測大腦信號，其讀取效果遠比大腦皮層那微弱的搜集要強得多。無論對機體功能不全者還是全新的人機交互，其顯然都蘊藏著極大的能量。腦機接口因此也有可能取得新的技術(shù)突破。

3. 神經(jīng)相關(guān)的疾病診療。神經(jīng)塵?？梢杂脕泶碳ど窠?jīng)或者肌肉。最簡單的例子，很多人夏天晚上洗完臉吹著風(fēng)扇睡覺，一覺醒來，面癱了……這就是風(fēng)吹的過程中受涼的表現(xiàn)，面部神經(jīng)遭到了損害。幸運的人，吃吃藥、熱敷或者針灸一下，就好了；不幸的人，可能一輩子就這樣了。而如果通過植入神經(jīng)塵埃對周圍神經(jīng)進行刺激，或者通過模擬信號與原來的神經(jīng)相連，面癱治療可能成為一件非常簡單的事情。而諸如癲癇、帕金森、肌肉萎縮、半身不遂等癥也有可能得到徹底治愈。

關(guān)于神經(jīng)塵埃看起來雖然比較小眾，但它毫無疑問是真正意義上的高精尖技術(shù)。也正由于此，只有世界頂級的科學(xué)家和研究團隊才有能力去從事這項研究。植入會越來越成為醫(yī)療發(fā)展的一個重要內(nèi)容，神經(jīng)塵埃也將把植入推向另一個高潮。

甚至很有可能，未來的人機交互將會成為意念式交互，動嘴都會變成一件麻煩事……想想是不是有點小激動？