把芯片植入癫痫病人的大脑,本文主要内容关键词为:癫痫论文,病人论文,芯片论文,大脑论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
全世界有五千万癫痫病人每天生活在恐惧之中,他(她)们不知道那可怕的发作会何时到来,开车的时候?给婴儿洗澡的时候?有些病人会得到某种警示,这是很幸运的。比如某种奇异的光,一种古怪的味道或一种声音,这些东西使他们有时间在大脑发生狂躁之前有所准备,这种狂躁会令他们颤抖、惊厥或失去知觉。还有些人说,他们的狗能预知发作,在狂躁逼近的时候,这些狗会有所感觉。然而,对于大多数病人而言,警示是不存在的。有超过一千二百五十万的癫痫病人每天要服用抗发作的药物,但这样做并没有明显的效果。
现在,一家专业癫痫病观察所的科学家相信,癫痫病人从神经系统的狂躁状态中解放出来的日子为时不远了。这家观察所隶属于菲尼克斯的巴罗神经学研究院,那里的绝大多数癫痫病人每天都经受着发作的痛苦。护士室里张贴着警示牌,要求探视者保持镇静;每个病人的头上连着一根导线,通向脑电图仪。这里的空气始终很紧张,仿佛每人都在等待下一次发作,然而,病人的发作也给科学家提供了日益翔实的重要数据。
使用一种紊乱学原理,亚利桑那州立大学的生物工程学家利奥尼斯达·埃斯米德斯和另一位佛罗里达大学的神经学专家克利斯·萨克拉利斯发现了一种隐藏着的癫痫病征兆,这种征兆反映在脑电图里,它能成为这种疾病发作前的警告。两位科学家说,他们有足够的理由相信,一种可植入人体的芯片将被开发出来,这种芯片能及时识别癫痫发作的征兆,并在需要的时候释放药物或对神经系统实施某种冲击性治疗。巴罗的另一位科学家约翰·F·克利根说:“假若你能在发作前二十分钟找到发作的征兆,你就有时间采取措施了。”克利根也是一位神经学专家,他的研究领域是小儿癫痫。
紊乱学家力图在一个系统中寻找隐藏着的数学般严谨的东西,这种东西在系统中以随意的形式显现出来,并有其自身的原因和结果。气候是一种典型的紊乱系统。紊乱学家认为,哪怕是一只扇动翅膀的蝴蝶,它搅起的微风也可能给世界的另一端带来一场暴风雨。
为了找到癫痫症的“蝴蝶翅膀”,埃斯米德斯和萨克拉利斯开始研究脑电图仪收集到的信息,这些信息来自一些癫痫病患者,他们曾经在这所大学医院里受到长时间的监控。脑电图仪上的测量活动不会比神经细胞在交换信息时的活动更复杂。二三十个电报连接着大脑头皮或直接植入大脑。假如大脑处于正常状态,那波纹一上一下,缓慢从容,但很混乱,像心电图仪上显现的情形,然而,当癫痫发作的时候,神经系统的活动便突然失控,波纹显现出一种激烈的节奏。当埃斯米德斯用紊乱学中的数学公式处理这些脑电图数据时,那些先前隐藏着的图形也逐渐呈现出来了。
埃斯米德斯和萨克拉利斯希望再用不长的四年时间推出一种预报癫痫发作的芯片,它可以直接植入癫痫病人的大脑内。埃斯米德斯说,“你可以拥有一个电极,它不用导线便可将数据传输到储存器里,在那里,数据会得到分析,如果有发作的可能,芯片将发出预报。芯片还可连接一根导管,它可以在需要的时候自动释放少量药剂,这种药物只需要一点点,因为对紊乱系统而言,只要极少的干涉就可以改变它的现状,这正是这类系统的好处所在。”
另外,这种芯片还可以控制一种神经刺激物,这种刺激物已经被用在刺激颈部神经上了,这是为了减缓严重的癫痫发作。将来,一种类似的芯片还可用于控制其他方面的大脑紊乱症,如梦游、睡眠中呼吸暂停、夜悸、心慌等。萨克拉利斯的梦想是给癫痫症的治疗进行一次彻底的变革。他说:“那时人们不再需要高浓度的药物,甚至可以依靠患者自身进行药物治疗。我们可以将大脑恢复到正常状态,而且这个过程是完全自动的。”