麻省理工科技评论：大脑刺激可能比我们想象的更具侵入性

当我们使用技术来读懂我们的思想并修改我们的大脑时，这到底意味着什么?

本文摘自《麻省理工科技评论》每周生物科技时事通讯《The Checkup》。

当前，有很多神经技术可以读取我们大脑中正在发生的事情，修改它们的功能方式，并改变线路。

很多被认为是“非侵入性”的治疗方法都是如此，因为它们是从大脑外部起作用的。但如果我们可以进入一个人的思想，即使不穿透头骨，这项技术到底有多无创?

这是我一直在思考的一个问题，部分原因是我刚刚开始阅读妮塔·法拉哈尼(Nita Farahany)的《为你的大脑而战》(The Battle for Your Brain)，她是杜克大学的法律和哲学教授。法拉哈尼的研究重点是新技术可能给社会带来的伦理和法律挑战。

法拉哈尼在她的书中谈到了技术的潜在影响，这些技术可以让我们窥探他人的思想。神经科学家已经使用大脑成像技术来试图探测一个人的思想和政治倾向，或者预测囚犯是否有可能再次犯罪。对我来说，这听起来很有侵入性。

毕竟，有不同的方法来定义侵入性，就像密歇根州立大学的罗宾·布鲁姆(Robyn Bluhm)和他的同事们在询问那些接受过针对大脑活动的治疗的人、精神病学家和其他公众人士时发现。

通常，在医学意义上，侵入性治疗是指在皮肤上做某种切口。脑深部刺激就是一个明显的例子。该过程包括在大脑深处植入电极，以刺激神经元并控制大脑区域的放电方式。

在上周发表的一篇报道中，我采访了一位自愿将14个电极植入大脑的男子，以了解和治疗他的抑郁症。他接受了脑部手术，当医生探查他的大脑以找到放置这些电极的“最佳位置”时，他是清醒的。

在住院的10天里，这名男子(他不愿在文章中透露身份)的大脑里有电线，他的头部缠着绷带。这无疑是一种侵入性手术。

在他报名之前，他已经尝试了很多其他的治疗方法，包括经颅磁刺激(TMS)。这包括将一个形状像图8的装置穿过一个人的头部，向大脑的某些部分传递磁脉冲，并干扰其活动。经颅磁刺激通常被认为是无创的(非侵入性)。

但真的是这样吗?

在Bluhm和同事的调查中，人们的反应各不相同。一些人认为，需要多次前往医生办公室的治疗是侵入性的，因为它们占用了一个人的时间。另一些人认为，依赖设备的治疗比传统的基于谈话的治疗更具侵入性，因为它们不需要向陌生人讲述自己的生活故事。但也有人说，经颅磁刺激之所以具有侵入性，是因为它对大脑的影响。

这种影响会扩散到整个大脑。理论上，非侵入性的大脑刺激是针对特定区域设计的，比如与情绪有关的区域。但正如曼彻斯特城市大学的尼克·戴维斯(Nick Davis)所指出的那样，当你通过头骨刺激大脑时，不可能精确定位出微小的区域。

如果经颅磁刺激能帮助治疗慢性疼痛、抑郁或帕金森氏症的症状，那么它一定会引起大脑的某种变化。这可能是信号分子产生的方式，或者是大脑回路连接或放电的方式，或者是其他一些机制。

考虑到我们仍然没有真正了解经颅磁刺激是如何工作的，很难知道这些变化是如何(如果有的话)长期影响大脑的。

如果一种治疗改变了一个人的大脑工作方式，那么这种治疗是侵入性的吗?

也许这取决于这些变化的影响。我们知道，“非侵入性”的大脑刺激会导致头痛、抽搐和潜在的癫痫发作。电休克疗法提供更高剂量的电刺激，旨在引发癫痫发作，并可能导致记忆丧失。

这对一些人来说是非常痛苦的。毕竟，我们的记忆造就了我们。这也引出了另一个关于大脑改造技术的担忧——改变我们性格的潜力。医生们注意到，一些患有帕金森病的DBS患者的行为确实会出现暂时的变化。例如，他们可能会变得更冲动或更易怒。

非侵入性刺激的效果不太可能像这样显著。但我们该如何划定界限——什么才算“侵入性”呢?

这是一个重要的问题。被认为是侵入性的治疗通常是留给没有其他选择的人的。他们被认为风险更大。多伦多大学的神经外科医生Nir Lipsman和他的同事们认为，那些被认为具有太大侵入性的治疗方法可能永远不会被使用，甚至不会被研究。

有趣的是，那些被认为更具侵入性的治疗方法可能更有效，只是因为人们期望它们会起作用。Bluhm及其同事指出，这可能就是为什么安慰剂注射比安慰剂药片更有效的原因。与此同时，我们也冒着忽视与非侵入性治疗相关的潜在风险的风险。

参考：

https://www.technologyreview.com/2022/12/23/1065862/brain-stimulation-invasive/

https://www.ninds.nih.gov/news-events/directors-messages/all-directors-messages/noninvasive-brain-stimulation-applications-and-implications

https://www.medgadget.com/2021/06/non-invasive-deep-brain-stimulation-using-ultrasound-and-genetic-modification.html

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