世界頂尖科學家論壇｜帕金森病最新療法是什麼 腦機接口居然可以不用電？「最強大腦」帶來最「潮」科技

2020-11-01 新民網

來源/WLF

如何將「最先一公裡」優勢轉化為「最後一公裡」動能，第三屆世界頂尖科學家論壇設前沿話題講堂，涵蓋人工免疫系統、糖生物學、黑洞、引力波與雷射幹涉、量子計算、石墨烯，光遺傳學等尖端領域。

帕金森治療邁向新領域：神經保護

帕金森氏病是困擾人類的神經退行性疾病之一。患有帕金森病(PD)的人，可能連一些簡單的動作都難以完成。在科學前沿話題講堂上，「腦起搏器」之父、2014年拉斯克臨床醫學研究獎得主阿里姆·路易斯·本納比，介紹了一種使用近紅外光照射腦組織的帕金森氏病最新療法。

此前，本納比團隊開發了一種技術，將電極直接植入帕金森患者的大腦，用高頻電刺激消除如震顫、僵硬等疾病的運動症狀。這種幹預有顯著療效，還能減少基於藥物的治療，成為目前治療帕金森病最有效的手術方法。

儘管深部腦刺激已經展現了一定的症狀療效，但神經退行性的變化過程沒有停止，患者的病情仍會進展。本納比進一步思考到：能否進行對因治療，而非單純的對症治療呢？他將目光投向至今為止依然稱得上是全新領域的：神經保護。

通過動物實驗，近紅外光照射療法展現出了初步的治療潛力；更進一步地，本納比及其團隊提出了一個臨床前研究，來檢驗腦室內外近紅外光照射療法的效果。他們設計了能夠植入人體的光照設備原型，直徑25毫米，與光纖相連，光纖植入腦室，裝置打開後就能夠實現對特定區域的局部照射。這一試驗在今年年初得到批准，本納比預計在11月開展這一試驗。此外，本納比也充分考慮到了這一方法在倫理上的合理性，盡最大可能地保護患者剩餘的多巴胺能神經元，及時檢測並進行為期4年的掃描隨訪。

「希望我們能夠朝著治癒帕金森氏病的方向前進。」本納比期待著能夠從根源上為帕金森患者解決問題。談及兩種方法間的關係，是取代還是輔助？本納比表示，「如果能讓一個好方法被更好的方法替代，這對我們的未來再好不過了。」

腦機接口可以用光

腦機接口如何實現？除了在腦子裡接入電極之外，利用光線進行光敏控制或許是另一種思路。在科學前沿話題講堂，光遺傳學權威、2019年沃倫·阿爾珀特獎獲得者吉羅·麥森伯克介紹了光敏控制的最新進展。

資料圖：吉羅·麥森伯克

在湯姆·沃爾夫的小說《我是夏洛特·西蒙斯》中，通過無線電控制植入動物的大腦對其行為進行操控。而麥森伯克則提出了另一種方式「光敏控制」——將光接受器以基因形式從眼睛移植到大腦深處的神經元，通過光照能夠控制這些神經元並最終改變被試行為。這種假設得到了實驗的證實。

尋找並了解神經元的運作邏輯是光敏控制的重要作用。光敏控制克服了過去運用電極刺激被試一個部位的缺點，這種通過腦電刺激被試大腦的方法具有高度並行性，對特定的神經元有內在的選擇性，並尊重大腦的功能藍圖。

不同的研究者進行控制研究的初衷不同，而對于吉羅·麥森伯克教授而言，光遺傳學首先是一種發現工具，是一個讓神經科學能夠成為功能重建的成功傳統功能的實驗性策略。因此，功能重建是吉羅·麥森伯克教授研究光遺傳學的初衷。

光遺傳學引領科學家找到了促進和抑制睡眠的神經元，這些神經元對來自線粒體的信號做出反應從而體現了這些細胞器燃燒燃料的效率。這表明了睡眠和能量代謝氧化應激及其過程，例如衰老或退行性疾病都是有緊密聯繫的。

「比起任何對光遺傳學可能直接應用於人類的猜測，光敏控制具有更加直接的實用價值。科學家可以通過光敏控制找到重要的神經元了解它們是如何運作的，並通過雖然傳統但是更新的、更有力的、更有選擇性的方法來運用它們。」

新民晚報記者 郜陽

相關焦點

  • 帕金森病有最新療法
    帕金森病是困擾人類的神經退行性疾病之一，長期引發醫學界和民間的廣泛關注。10月31日，第三屆世界頂尖科學家論壇舉行的科學前沿話題講堂上，「腦起搏器」之父阿里姆·路易斯·本納比教授，介紹了一種使用近紅外光照射腦組織的帕金森病最新療法。阿里姆·路易斯·本納比（Alim Louis Benabid）是一位神經外科醫生，對帕金森病及其他運動障礙腦深層刺激手術的發展產生了全球性影響。
  • 世界頂尖科學家論壇｜疫情之下，頂尖科學盛會展現開放熱度與「上海擔當」
    「最強大腦」們無懼疫情帶來的阻隔、克服時差帶來的不便，跨越時空開啟了一次史無前例的全球大聯動。這是特殊之年的一場世界級科學盛會。當今世界正經歷百年未有之大變局，人類正共同面對新冠疫情所帶來的嚴峻考驗，人類「頂級大腦」的雲端相聚被寄予厚望。
  • 世界頂尖科學家論壇｜世界「最強大腦」緣何青睞上海？
    世界頂尖科學家論壇又將在上海召開。在這片科技創新的熱土上，頂尖科學家和大家一起，關注人類當前與未來面臨的科技挑戰，發布最頂尖的科技成果和思想理念。聽到第三屆論壇召開的消息，不少諾貝爾獎、沃爾夫獎、拉斯克獎獲得者紛紛表達了來上海參會的意願。疫情讓主辦方不得不婉拒了大部分科學家的熱情，這些海外「最強大腦」將以在線形式雲端參會。
  • 世界頂尖科學家論壇｜世界頂尖科學家社區，匯聚世界最強大腦的「未來之城」
    以「領先未來20年的科技戰略力量，儲備未來50年的科學資源」為戰略使命，以「全球極具特色的新時代重大前沿科學策源地」為定位，世界頂尖科學家社區將打造國際領先的科技策源地、聯通世界的科學創新港、聚智全球的科學組織總部基地、機制靈活的離岸創新區。
  • 世界頂尖科學家論壇｜帕金森氏病有了新療法！「腦起搏器」之父本納比：使用近紅外光照射腦組織
    在今天舉行的第三屆世界頂尖科學家論壇「科學前沿話題講堂」上，「腦起搏器」之父——阿里姆·路易斯·本納比教授，介紹了一種使用近紅外光照射腦組織的帕金森氏病最新療法。由本納比及其研究團隊開發的「高頻腦刺激技術」，是迄今為止治療帕金森氏病最有效的手術方法。
  • 世界頂尖科學家論壇召開：坐標上海
    未來的腦機設備會是什麼樣？為期3天的世界頂尖科學家論壇10月30日在上海開幕。137位全球頂尖科學獎項得主將出席論壇，這場「最強大腦」盛會包括61位諾貝爾獎得主在內，共計近140位諾貝爾獎、圖靈獎等頂尖科學獎項得主。屆時，眾多問題將得到解答。
  • 世界頂尖科學家論壇｜科學盛會彰顯上海城市精神
    位於中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區內的世界頂尖科學家社區在論壇開幕式上雲啟幕，這些「最強大腦」們自此在上海有了「家」。在第三屆世界頂尖科學家論壇開幕式上，上海市委常委、副市長吳清與世界頂尖科學家協會主席羅傑·科恩伯格，共同為上海世界頂尖科學家發展基金會揭牌。這一基金會依託世界頂尖科學家協會的智庫智慧，聚焦最熱門最前沿的科學研究和成果轉化，支持和培養全球最具創造力的青年科學家及青年科學家團隊，助推青少年科學素養教育。
  • 世界頂尖科學家大會|世界頂尖科學家社區,匯聚世界最強大腦的...
    以「領先未來20年的科技戰略力量，儲備未來50年的科學資源」為戰略使命，以「全球極具特色的新時代重大前沿科學策源地」為定位，世界頂尖科學家社區將打造國際領先的科技策源地、聯通世界的科學創新港、聚智全球的科學組織總部基地、機制靈活的離岸創新區。
  • 《經濟學人》:腦機接口技術是下一個風口
    不過，科切瓦爾所用BrainGate之類的腦機接口已證明意念控制是可行的。研究人員能夠僅通過神經活動便知道人所聽到的話語及看到的圖像。信息還能進行編碼用來刺激大腦。已有30多萬人在使用人工耳蝸，通過把聲波轉換成電信號傳入大腦，人工耳蝸幫助他們聽到聲音。研究人員也曾向猴子大腦注入數據，通過電脈衝指示它們完成動作。腦機接口技術研究步伐正在加快，其目標也越來越宏達大。
  • 聽國內外最新科技進展:腦機接口、光子晶片、太陽系
    8月18日，上海科協大講壇聚焦國內外最新科技進展我國天文學家發現迄今最大恆星級黑洞、人體生理年齡首次成功逆轉、愛滋病治療奇蹟再現 「倫敦病人」或被治癒……每年年初，中國及世界十大科技進展新聞都會如期公布，至今已持續26年。為了改善人類的生活品質，或是解決某些世界性難題，來自全球的無數科研工作者都在年復一年地努力著。
  • 腦機接口難題不少
    2020-10-23 04:49:23 來源：人民日報敬宜在電影《黑客帝國》中，主人公通過腦機接口與矩陣系統連接，在虛擬世界來去自如；《阿凡達》中，人的意念可以操縱另一個星球上的化身；《阿麗塔：戰鬥天使》則描繪了一個人機共生的世界……這些科幻電影都涉及一項日益受關注的技術
  • 聽國內外最新科技進展：腦機接口、光子晶片、太陽系｜書展9
    8月18日，上海科協大講壇聚焦國內外最新科技進展動物倫理：藥物和疫苗研究依賴於動物研究，需遵循3R原則體細胞克隆猴「中中」和「華華」的誕生讓中國在非人靈長類動物體細胞克隆上領跑世界腦機接口：無創/微創植入、長期在體等關鍵技術亟需解決1969年，華盛頓大學醫學院利用猴子進行腦電生物反饋的研究；1998年，美國科學家Philip Kennedy第一次將腦機接口設備植入猴腦；2005年，科學家成功讓猴子利用大腦控制了機械手臂
  • 「最強大腦」齊聚上海！帶你看世界頂尖科學家論壇
    當今世界面臨哪些共性問題，如何集聚全球頂尖科技力量，讓科技成果更好地造福人類？「最強大腦」齊聚上海，帶來怎樣的科技創新新動能？讓我們一起回顧這場新冠肺炎疫情以來規模最大的科學界盛會。科學家有國籍，科學無國界， 任何國家的科學事業都應以維護人類命運共同體為目的疫情之下，2006年諾貝爾化學獎得主羅傑·科恩伯格還是決定來到上海。
  • 星鏈計劃後馬斯克又發布"腦機接口"，未來或能給大腦裝WiFi
    2020年北京時間8月29日，馬斯克為自己旗下的腦機接口公司 Neuralink舉行發布會，並在會上公布了最新一代腦機接口產品：一枚硬幣大小的可植入大腦的晶片，直徑只有23毫米，厚度約8毫米，可以搭載1024個通道並支持遠程數據傳輸，以及一臺可完成自動植入晶片的手術設備。
  • 第三屆世界頂尖科學家論壇成功舉辦：科學探索，永不落幕
    圖｜WLF獨家全體與會科學家共同參與的「莫比烏斯論壇」，打破時間地域限制，讓科學家用三分鐘暢想和預判未來20年科學、宇宙和人類的發展態勢，形成一場持續42小時的最強大腦「科學馬拉松」。圖｜WLF獨家3、豐盛成果落地讓創新之火更旺位於臨港新片區國際創新協同區的世界頂尖科學家社區全球雲啟幕，世界頂尖科學家論壇永久會址落戶臨港。
  • 什麼是「腦機接口」？馬斯克的「腦機接口」能幹啥？
    該接口包含慣性測量傳感器，壓力和溫度傳感器，以及一個可以「全天」持續充電和感應充電的電池，以及模擬像素，該像素在將神經信號轉換為數字位之前對其進行放大和過濾。它將通過藍牙通過皮膚與距離最遠10米的智慧型手機無線配對。植入物最終將可以通過應用程式進行配置，患者可以控制按鈕並將輸出從手機重定向到計算機鍵盤或滑鼠。在今天的會議上播放的預錄視頻中，顯示了N1 / Link向一種算法提供信號。
  • 馬斯克腦機接口成功接入豬腦
    設備只有一枚硬幣大小，用手術植入頭骨，就像安裝在大腦上的 Fitbit，充滿電可用一整天，在人類發現腦電波近100年後，腦機交互又迎來了跨時代的突破！可以想像一下，假如在你腦袋裡放個晶片，你可以擁有超強的記憶力，因為所有的知識和信息都可以存儲在這塊晶片上；你再也不用擔心無法準確表達自己的觀點看法，因為對方可以通過晶片直接「意會」；甚至，那些從未曾發生的「過去」，也可以植入你的腦海成為記憶......
  • 相關臨床前研究即將開展 帕金森患者或率先獲益
    在第三屆世界頂尖科學家論壇前沿話題講堂上，《科創板日報》記者聽到了一個好消息：法國科學家阿里姆·路易斯·本納比（Alim Louis Benabid）及其研究團隊正在研究一種治療新技術，使用近紅外光照射腦組織，進而產生神經保護作用。
  • 世界頂尖科學家論壇｜以科學為畫筆 為上海著色
    在遙遙相望的中國上海，「最強大腦」們匯聚東海之濱，在名為「世界和未來」的畫布上，描繪一幅永不褪色的科學夢。把開放的「門」打得更開、把創新的「火」點得更旺、把包容的生態建得更好，科技創新在上海煥發出更加彭勃的生機。本月底，第三屆世界頂尖科學家論壇又將如約而至，科學家「天團」將再次以科學為畫筆，繪出最美的申城秋景。
  • 全球最強大腦「雲集」上海，將帶來什麼？
    第三屆世界頂尖科學家論壇30日在上海召開，本屆論壇將持續到11月1日。論壇期間將有130餘場科學家獨立演講、70餘場主題峰會，大部分活動將通過網絡向公眾直播。全球「最強大腦」如何共尋抗疫之道？今年的世界頂尖科學家論壇，是新冠肺炎疫情以來，規模最大、級別最大的一次科學界盛會。