據(jù)３月１５日出版的英國《新科學(xué)家》報道，美國南加利福尼亞大學(xué)的西奧多·伯格等人經(jīng)過近１０年的時間，研制出來了世界第一個用于修補動物大腦內(nèi)海馬部位功能的硅芯片。這一研究成果為那些因腦部病變或受傷而失去新記功能的病人帶來了新希望。

　　海馬是動物大腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)最有規(guī)則的部位，它的功能是對生活經(jīng)歷進(jìn)行“編碼”，使之能夠作為長期記憶存儲于大腦的其它部位。海馬受損的病人，會失去形成新記憶的能力。如果這種芯片能象預(yù)期的那樣有效，它應(yīng)該能使病人恢復(fù)產(chǎn)生新記憶的功能。

　　為了制造這一芯片，研究人員首先是建立海馬在各種不同條件下工作的數(shù)學(xué)模型；然后將這一模型編程到芯片中；最后使芯片能夠與大腦其它部位協(xié)調(diào)工作，即解決芯片與腦組織的“接口”問題。

　　由于研究人員并不真正了解海馬對信息進(jìn)行編碼的機制，因此只能簡單地照搬它的行為。他們對實驗鼠海馬部位的切片進(jìn)行不同的電信號刺激，多達(dá)數(shù)百萬次，以確定什么樣的電信號使海馬產(chǎn)生什么樣的反應(yīng)。然后把不同切片的行為組合起來，建立整個海馬工作模式的數(shù)學(xué)模型。

　　根據(jù)設(shè)計，在用于病人時，這種芯片將附著在頭蓋骨上，而不是植入腦的內(nèi)部。芯片通過兩組電極與腦部進(jìn)行通信，兩組電極分別置放于海馬損壞區(qū)域的兩邊，一組接收從腦的其余部位傳送到海馬的“輸入”信號，另一組則根據(jù)芯片內(nèi)部指令將相應(yīng)的“輸出”信號發(fā)送給大腦。這樣，信號就繞過海馬，由芯片來替代海馬的功能。

　　如果順利，研究人員計劃在６個月內(nèi)開展活體實驗鼠試驗。然后將在猴子身上試驗。由于不同的哺乳動物腦部海馬的結(jié)構(gòu)很相似，因此在從鼠到人的過程中，芯片設(shè)計不需要作重大改進(jìn)。不過，必須在前期實驗中確認(rèn)它是安全的，才能在因中風(fēng)、阿爾茨海默氏癥或癲癇而腦部受損的病人身上試驗。

　　即使安全方面不存在問題，倫理方面的質(zhì)疑也將成為臨床應(yīng)用的障礙。