鯨魚、蝙蝠甚至螳螂，都把超聲波作為一種感覺引導係統。據物理學家組織網近日報道，弗吉尼亞理工大學加裏蘭研究所的科學家最近一項（xiàng）新發現表明（míng），將超（chāo）聲波直接作用於腦部特定區域，能增強人們對觸覺的分辨能力。這（zhè）也是第一次證明了低強度、經顱聚焦超聲波能調節人類腦活動，提高覺察能力。相關論文在線（xiàn）發表於近日出版的《自然?神（shén）經科學》上。

      “目前，繪製人腦神經連接呈增長（zhǎng）趨勢，超聲波有（yǒu）望為此帶來前（qián）所未有的（de）分辨率。”負責該研究的加（jiā）裏（lǐ）蘭研（yán）究所（suǒ）副教授威（wēi）廉姆?傑（jié）米?泰（tài）勒說，“我們決定看看（kàn）超聲（shēng）波對（duì）負責處理觸覺輸入信息的（de）腦區有哪些影響。”

      他們對處理手部感覺的腦皮（pí）層區發送了聚焦超聲波。為了刺激中間神經（沿手臂下來通過腕骨通道的一條神經），他們在誌願者手腕放了一個小電極，並用腦電圖（EEG）記錄其腦（nǎo）部反應。然後（hòu）在刺激神經之前（qián），瞄準相應腦區開始發送超聲波（bō）。結果發現，超聲波能降低EEG信號，削弱腦波對編碼觸覺（jiào）刺激的反應。

      研究人員隨後進行（háng）了兩項傳統神經（jīng）學測試：兩點（diǎn）辨別和頻率辨（biàn）別。前者檢查（chá）誌願者能否區分接（jiē）觸皮膚的兩個相鄰物體是在不同的兩個點（diǎn）；後者檢測他對一串氣流頻率的敏感性。實驗顯示，在辨別靠近物（wù）體、連續（xù）氣流頻率的微小差異方麵，接受超聲波的誌（zhì）願者的覺（jiào）察能力明（míng）顯提高。當研究（jiū）小組將（jiāng）超聲波束從（cóng）原來位置移（yí）動了一厘米時，這種影響消失了。

      泰勒說：“觀察結果讓我們驚訝！雖然與觸（chù）覺刺（cì）激相關的腦波被削弱，但人們在覺知感覺差異方麵確實（shí）做得更好。”為什麽遏製大腦對感覺刺激的反應卻提高了覺知能力？這似乎很矛盾。泰勒推測，是超聲波影響（xiǎng）了（le）重要的神經平衡。“我們認為，聚焦超聲（shēng）波在它瞄準的腦區（qū）部（bù）位，改變了處理感覺刺（cì）激（jī）時興奮（fèn）與抑製的平（píng）衡，這（zhè）種改變阻止了刺激興奮的擴展（zhǎn），使得覺知（zhī）功能增強。”

      泰勒說：“這意味著我們能利用超聲波瞄準一毫米大小的腦區。這一發現也帶來了一種調節人腦（nǎo）活動（dòng）的非入侵式新方法（fǎ），而且空間分辨率超（chāo）過現有任何（hé）方法。”基於本研究和（hé）較早的一項研究結果，研（yán）究人員認為，超聲波比目前的經顱磁刺（cì）激和經（jīng）顱直流電刺激的空間分辨率更高。

      論文第一作者、加裏蘭研究所博士後學者韋恩?萊根說：“進一（yī）步理解超聲波脈衝怎樣（yàng）影響突觸抑製與興（xìng）奮的平衡，怎樣影響局部腦回路對（duì）長程連接的活（huó）動，這對（duì）我（wǒ）們更精確繪製人腦中大量的（de）互聯突觸回路很有幫助。”

     “在開發新（xīn）的安全（quán）有效的非入侵方（fāng）法、調節人腦細胞回路中信（xìn）息（xī）流方麵，傑米?泰勒與其同（tóng）事（shì）的研究處在前列。”加裏蘭研究所執行董事、專門（mén）研究大腦可塑（sù）性的神經科（kē）學家邁克爾（ěr）?弗裏德（dé）蘭德說，這種方法為精確（què）掌握神經回路活動提供了技術和理論證明，有助於開（kāi）發神經（jīng）退行性紊亂病症的潛在療法，也（yě）為探索正常人腦功能，理解（jiě）認知、決策與思維帶來了強有力（lì）的新工具。

      泰勒說：“在神經科學中（zhōng），要擾亂（luàn）一（yī）些事很容（róng）易。我們能分散你的（de）注意（yì），讓你感到麻木（mù），產（chǎn）生（shēng）視覺錯覺。讓事情變糟很（hěn）容易，但要讓事情變好卻很難。這一發現讓我們確信，我們的道路是正確的。”