把神經網改造成電網

林之森

我們的大腦是由數億個神經元組成的一張巨大的神經網絡。雖然這張神經網絡上也有電活動，但這是通過鈉、鉀、鈣等帶電離子的移動來實現的，而在普通電路上形成電流的是移動的電子。電子的移動比帶電離子要輕巧、快速得多。這是神經網和電網的重要區別：傳播媒介不同。

兩張網平時各管各的，倒也沒什么，但到了需要連起來的時候，兩者的“不兼容性”所帶來的麻煩就顯現出來了。比如，把假肢連到人的神經網上，正常的肢體直接受神經網上的電活動支配，但對于假肢，需要事先把神經的電活動轉化為電路上的電流，才能起作用。再比如，治療帕金森癥、癲癇等疾病時需要把電極插到大腦中，雖然電極也能誘導某些腦區放電，但沒法像神經網絡自身一樣控制特定類型的神經元活動。

這個“不兼容”的缺點啟發科學家：可不可以把神經網改造成電網呢？

最近，美國斯坦福大學的研究人員初步做到了這一點。他們對特定類型的神經元進行了基因改造，使其表面形成一條有機聚合物的長鏈。根據所使用的聚合物材料不同，可以讓這條鏈是電流的導體，也可以讓它是絕緣體。這樣，基因改造后的一些神經網絡就同時具有了導電的特性。

隨后，研究人員在線蟲身上做實驗。線蟲的神經網絡經過這樣的改造后，直接與外面的電路相連。研究人員通過外面的電信號，讓線蟲前進，它就乖乖地前進，讓它急轉彎，它就急轉彎。

這項研究對于癲癇、帕金森癥等疾病的治療以及假肢研究，具有重要意義。