《X 戰警》情節成真?「毫秒級」無線腦神經調控技術助攻腦部疾病治療
科幻電影《X 戰警》系列 X 教授戴上腦波增幅器,立即強化腦部活動,甚至改變行為,即將現實生活上演了嗎?陽明交大研發出突破性的「毫秒級無線腦神經調控技術」,雖然不像電影情節誇張到可操控他人思維和行動,但動物實驗已能極短時間內無線精準控制腦波。
這項名為「磁驅扭矩誘發電刺激」(Magnetic-Driven Torque-Induced Electrical Stimulation, MagTIES)的技術,由智慧醫電工程所與腦科技跨領域工程碩士學程的江柏翰教授團隊開發,研究發表於頂尖國際期刊《先進醫療材料》(Advanced Healthcare Materials),並獲得發明專利。
江柏翰表示,傳統的磁電刺激技術雖能穿透顱骨刺激腦區,但受限於需要高功率磁場,以及反應時間往往需數秒到十數秒,難以即時對應腦部神經活動,而 MagTIES 結合磁奈米碟與壓電奈米顆粒,首創利用「磁驅扭矩」機制,能在低頻、低強度磁場下於毫秒內誘發神經元活動,較全世界其他的磁電奈米技術快 100~1000 倍。
更令人振奮的是,研究團隊在小鼠實驗中發現,MagTIES 不僅能無線刺激深層腦區如杏仁核,還能依照磁場頻率,精準地將腦波調控到特定頻段,例如與情緒與專注度相關的 β 波,這在過去其他技術中前所未見。
研究第一作者博士候選人鄭兆鈞表示,團隊所設計的 MagTIES 材料製作簡單,同時具良好生物相容性,對於發展腦神經疾病的治療技術,如帕金森氏症有極大發展潛力,而江柏翰說明,無線深腦刺激能大幅降低侵入性手術需求,對全球腦疾病治療具有重大影響。
為了讓更多研究單位能使用這項創新技術,團隊今年稍早發表另一篇文章於《科學報導》(Scientific Reports),開發一套開源且平價的磁刺激系統,不僅有全方位應用的磁刺激裝置,並具有使用者友善的軟體操作介面,可大幅降低學術門檻,盼能加速無線刺激技術的醫療與研究應用。
(首圖來源:陽明交大)