圖:港大電機電子工程系教授吳學奎(左二)及其領導的研究小組,以創新神經影像學技術研究大腦網絡,為腦神經疾病人士帶來希望 大公報記者袁碧盈攝
中美兩國近年都致力大腦研究。香港大學電機電子工程系教授吳學奎及其研究小組,利用創新「神經影像學」的新技術去探索大腦,希望有助了解一些腦神經疾病,例如自閉症、認知障礙症和精神分裂症等的成因,開拓新的治療方案。研究結果近日發表於《美國國家科學院院刊》。
大公報記者 袁碧盈
大腦主宰了人類的思想、情感、感知、行動和記憶,為全面理解大規模的全腦互動,研究團隊由2013年起,結合光遺傳學和磁共振功能成像技術,先用光刺激特定的腦細胞組織,再全面追蹤腦神經活動的傳播和交互動態,找出與腦神經有關疾病的成因及治療方法。
技術有很多改善空間
吳學奎說,自閉症、認知障礙症等腦神經疾病患者,大部分是腦部結構正常,但負責傳播信息如五觀感知、產生有意義的動作行為和調節睡眠的神經網絡連接,位置在丘腦和皮層之間,若這網絡出現異常,就會產生病理,他們開發的新技術正好觀察這個「黑盒子」內的變化。
是次團隊利用「神經影像學」的技術測試實驗大鼠,結果發現當大鼠受到低頻刺激丘腦時,不但激活體感皮層,視覺功能會提升,並增強大腦網絡連通性。吳學奎說今次研究證明,丘腦並非「一成不變」、是被動的腦區或信息中轉站,在不同頻率的神經性刺激下,會啟動部分遍及整大腦的神經性活動。
除了美國「BRAIN計劃」,去年中國啟動「中國腦計劃」,透過研究新技術改善腦疾病的診斷和干預,發展促進大腦啟發的智能技術。研究團隊成員之一的港大電機電子工程系副教授謝堅文稱,目前新技術有很多改善空間,包括將光纖入腦時,稍有偏差會出現副作用,甚至死亡,所以隨着進一步研究,希望十年內將技術應用在人體身上,以手術治療神經相關疾病。