VR技术？太落伍了 科学家直接刺激大脑产生幻觉！

对于未来的科学幻想中，一直有一项神奇的技术，你不需要出门，甚至不需要从床上起身，眼睛便可以看到奇幻的景象。

喷发的火山，浪漫的星空，极地的风雪，也可能是一部电影，附近的公园，老师的授课。 

或者一个熟悉却不在的人的身影。

2018年火爆的VR技术曾经使人们认为已经无比接近这个幻想，然而事实证明从分辨率刷新率等角度来说，离实现这一切还非常遥远，更何况只要还是通过屏幕去观看，即使贴得再近，你也仍然知道那都是假的。

而最新发表的一项研究里，研究者们提出了另一个角度的实验成果，直接刺激脑部神经元，继而产生“幻觉”。

该研究由来自哥伦比亚大学的Rafael Yuste教授实验室发表于Cell。

“巴普洛夫”的小白鼠

Yuste实验室的研究人员们开发了用于光学读写神经元活动的方法，双光子钙成像与双光子遗传学，前者可以观察神经元在神经回路中的何处发射，后者则可以在单细胞层面精准地靶向激活选定的神经元。

研究人员先给选定的小白鼠注射病毒，这是为了可以使用双光子钙成像技术精准观察它们脑中神经元的活动模式。 

接下来实验用的小鼠被置于实验用的跑步机上，“开始特训”。特训的目的是培养出小鼠的一种条件反射动作：

每当跑步机前的屏幕上出现条纹状图案，小鼠便要伸舌头舔一下面前的水。

两周以后，小鼠成功“毕业”，养成了这一习惯，而在这一过程中，研究人员也确认了小鼠脑中参与这一过程的神经元们，尤其是看到条纹图案时会产生反应的神经元们——它们并不是所有参与视觉活动的神经元们，而是“看到条纹图案”的神经元们。

精准刺激“条纹”神经元

下一步，研究人员开始利用前文中提到的双光子遗传学技术精准刺激这些神经元，为小鼠在脑中模拟“看到条纹”这一事件。

他们惊喜地发现，小鼠真的在没有看到外界条纹图案的情况下多次舔了水，就如同它真的看到了条纹图案一样。

也就是说，研究人员精准刺激了小鼠，使它产生了“幻觉”。

得益于研究人员们开发的精准刺激神经元的方法，他们可以仅仅刺激到需要的两个神经元，只有准确刺激到这两个神经元时，小鼠的行为才会加强，当额外刺激到别的神经元时，小鼠的行为会被“降低”。

Rafael Yuste说道：“这是我的实验室几十年来最令人激动的工作成果，因为我们证明了大脑皮层的特定组合是行为的关键，凭借它我们可以改变动物的行为表现。”

医学应用前景

该研究的第一作者Luis Carrillo-Reid也表示：“精确观察并重组神经元的模式可能可以治疗包括阿兹海默症、帕金森病、精神分裂在内的因为神经元的异常活动模式引起的病理状况。”

这也是该研究成果在医学上可能的最重要的应用，以单细胞级别的精准度识别神经元并重新组织它们的行为模式，重新编程错误的神经回路。

其实现在在许多神经疾病的治疗中已经在采用电击疗法，例如帕金森病，例如抑郁症。而我国部分机构甚至现在还有极为盛行的骚操作——“电击治网瘾”。

这种电击方法作用的对象神经元非常多，很多不该被刺激到的神经元也会被一起刺激，产生的后果是不可预计的，确实会有一部分人因此“一激灵”被治疗好，但是也会有更多的人更多的神经元被刺激而产生未知的后果。

但是如果通过本研究中的方法精准刺激，将会最大程度减少这方面的影响，Yuste还认为，通过这种高精确度的观察，研究者们将可以更进一步的理解感受或者思想的产生，这也是了解思想如何运作极为重要的一步。

写在最后

当然，现实离科幻依然很遥远，研究者们还在逐渐探讨将其用于实际医疗诊治中的方法，Carrillo-Reid表示，将它用于病人的治疗还很遥远，但这项研究也代表着神经学向临床治疗迈近一步。

参考链接

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30616-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867419306166%3Fshowall%3Dtrue