長期以來，科學家們對人體的神經控制機能，特別是大腦意識的產生感到十分困惑，包含大腦在內的神經系統，無論是物質和能量的轉換過程，還是大腦自主意識的形成，抑或大腦意識反饋肢體行為等等，似乎都是“遙不可及”的。
如果人類能夠全面掌握神經系統特別是大腦的作用機能，創造出可以影響甚至控制大腦意識產生和反饋的“干擾”模式，那麼不但會為治療神經系統疾病提供支撐，而且從遠期看還會為“腦機介面”的真正實現，打下堅實的基礎。
美國科技“狂人”馬斯克，近年來也在“瘋狂”地做著有關“腦機介面”的實驗，先後以植入大腦晶片的方式，對小豬和猴子的大腦進行“改造”。其中對小豬的實驗，證明了植入晶片的確可以判斷小豬的精神變化情況，為後續實驗奠定了基礎。而對猴子的實驗，則更進一步，在晶片中加入了可以發射訊號的無線電裝置，透過人工干預訊號的刺激，來教猴子打電子遊戲，試圖控制猴子大腦的意識。
這兩個實驗均取得了一定成功，但是代價也很大。由於要想將晶片植入大腦，必須開啟顱骨，掀開大腦皮層，因此一定會對實驗物件造成神經組織的損傷。那些實驗小豬和猴子，有相當一部分在實驗後發生死亡，即使沒有死亡的，身體自由活動能力也受到很大限制。所以，類似的“腦機”介面實驗，受到了很多科學家的質疑和反對。
美國斯坦福大學的一個研究團隊，近日另闢蹊徑，採取了不需要植入大腦晶片的方式，而是利用近紅外光線，來進行遠端操控小白鼠大腦細胞，實驗竟然成功了。
這項研究的出發點，是根據之前已經具備一定科學基礎的技術，即光遺傳學來實施的。光遺傳學是什麼呢？簡單來說，就是透過基因技術，首先改變大腦細胞的部分基因性狀，使其在細胞膜結構上能夠表達出光敏蛋白，然後再利用特定波長的光線，來照射這些大腦細胞，從而控制光敏蛋白的“開關”，最終達到控制大腦神經元活動的目的。
由於大腦是非透明的，用光源照射時不可能使光線透過，所以傳統的光遺傳學技術，必須在實施物件的大腦上安裝特定的光學裝置，因此並沒有從根本上改變將異物“植入大腦”的弊端。
研究團隊為此，做了兩個方面的改進，一個是在光源的選擇上，採用了1000-1700nm的近紅外波段，這種光線即使在動物的大腦內，也能擁有較高的穿透性。另一個改變是透過基因技術，提取動物體內原有的TRPV1蛋白質，然後在這個蛋白質上面做文章。
TRPV1這種蛋白質是一種能夠感受灼熱和疼痛感的受體。研究團隊使用腺病毒，在這種病毒的表面包裹一層TRPV1蛋白，然後去感染大腦內的目標神經元，從而將腺病毒的遺傳物質與蛋白一起引入了神經細胞內部。作這些預處理之後，研究團隊將它率先植入蛇的體內，蛇就能改變原有夜間基本不捕食的習性，在夜間也變得活躍起來。與此同時，把這種蛋白植入小白鼠眼睛的視錐細胞中，小白鼠也擁有了在夜間看清溫熱物體的能力。這就說明，這種蛋白受體對近紅外光線非常敏感。
不過，當將這種受體蛋白植入小白鼠的大腦神經元之後，卻發現對近紅外光線並不起作用，這主要是由於近紅外光線的能量太小所致。於是研究團隊進行了最後的處理，那就是在上述改造後的腺病毒內，又想方設法增加了一種專門用於吸收和放大紅外光線的“感測器”，起到放大近紅外光線訊號的目的。
於是正式實驗開始，研究團隊透過控制紅外光源訊號，來引導處在“迷宮”中的小白鼠，結果發現被“改造”後的小白鼠，在夜間的活動能力增強，並且似乎對紅外光線非常喜歡，能夠快速找到光源，並且長時間地“沐浴”在紅外光線的照射範圍內。而對照組沒有進行“改造”後的小白鼠，則沒有這種行為方式的改變。在一定程度上，這個實驗說明利用近紅外光線的方式，可以達到控制“改造”後大腦神經元的活動，從而能夠影響和操控實驗物件的行為模式。
透過這個實驗，讓一些人看到了今後攻克癲癇、漸凍症等神經系統疾病的曙光。不過，仍然有很多人對此感到非常擔憂，最主要的是這個實驗，並非完全意義上的“非侵入式”，排除近紅外線的照射、TRPV1蛋白的“迴歸”因素外，實驗的關鍵是需要透過腺病毒的方式來侵入神經元或者大腦細胞。
雖然不需要破壞實驗物件的頭骨或者大腦皮層，但是利用病毒的方式來影響和改變神經細胞的生理功能，不確定性和潛在風險仍然很大，從某種意義上來說，這種風險要比異物植入還要具有不確定性。還是那句話，科學技術的進步，固然離不開大膽的嘗試，但是必須要以不損害人類的利益、不對人類造成威脅、不違背倫理道德為基本底線，在沒有充分的論證和精準的評估之前，還是最好不要貿然投入臨床試驗。
