日前，來自凱斯西儲大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們在大腦受傷的大鼠模型中，利用一個(gè)神經(jīng)假體恢復(fù)了它的行為舉止——在這個(gè)例子中，指其通過一個(gè)狹小通道伸出前肢抓握食物的能力。研究人員希望最終發(fā)展一種裝置，能夠快速和大幅提高人類受損后大腦的功能。

    假體，稱為腦機(jī)接口，是一個(gè)閉環(huán)的微電子系統(tǒng)。它記錄來自大腦一部分的信號，并實(shí)時(shí)地處理這些信號，然后通過**已經(jīng)失去連通性的大腦的第二個(gè)部分，將受損部位彌合起來。

    研究人員表示，如果使用這個(gè)裝置，把來自大腦一部分的活動(dòng)結(jié)合到大腦的另一部分，是否有可能引起TBI的恢復(fù)？這是本研究的核心之處。他們最終發(fā)現(xiàn)，可以使用一個(gè)閉環(huán)的神經(jīng)假體，促進(jìn)受損大腦的修復(fù)。

    研究人員在大腦損傷模型大鼠中，測試了這個(gè)假體。他們繪制了大鼠的大腦圖，構(gòu)建了一個(gè)模型，在這個(gè)模型中，控制大鼠前肢的大腦前部和后部部分被切斷。腦機(jī)接口在每個(gè)動(dòng)物的頭頂，是位于一個(gè)比25美分硬幣更小的電路板上的一個(gè)微芯片，與植入兩個(gè)大腦區(qū)域的微電極連接。

    該裝置能夠放大信號，這被稱為神經(jīng)動(dòng)作電位，由大腦前部的神經(jīng)元產(chǎn)生。一種運(yùn)算法則，能夠從噪音和其它人工產(chǎn)品中分離這些信號，將其記錄為大腦峰電活動(dòng)。利用檢測的每個(gè)峰電，微芯片能夠發(fā)出電流脈沖，**大腦前部的神經(jīng)元，人為地連接兩個(gè)大腦區(qū)域。

    假體植入并連續(xù)運(yùn)行兩周后，利用全閉環(huán)系統(tǒng)的大鼠模型已經(jīng)恢復(fù)了幾乎所有因?yàn)閾p傷而丟失的大腦功能，接近未受傷正常大鼠所用時(shí)間的70%,它們成功地取回食物顆粒。受到該裝置隨機(jī)**的大鼠模型，取回了不到一半的食物顆粒，而那些沒有接受**的大鼠，只取回了大約四分之一。

    研究人員表示，仍有一個(gè)需要回答的問題是，假體必須被終生保留在原處嗎？還是可以在2到6個(gè)月之后被撤掉，新的連接是否和何時(shí)將在大腦中形成？

    大腦研究已經(jīng)表明，在生長期間，相互之間有規(guī)律交流的神經(jīng)元，會發(fā)展和鞏固它們之間的連接。研究人員表示，他們需要更多的系統(tǒng)性研究，確定在大腦中發(fā)生了什么從而引起了功能恢復(fù)。他們也想確定，在大腦受損傷后，是否存在一個(gè)最佳的時(shí)間窗口，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，他們必須植入裝置以恢復(fù)大腦功能。