Alt-week 科技七日談(13.4.13):micro-LED 行為控制、透明大腦、預知地震的螞蟻

Sanji Feng
Sanji Feng
2013年04月16日, 晚上 07:57
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大家好,又到了本週 Alt-week 科技七日談的時間,這一次我們先帶大家去瞭解下如何透過 micro-LED 來控制老鼠的行為,接著是透明的大腦,至於最後的話,則是一群能夠預知地震的螞蟻。跳轉後可以看到完整的科技七日談。
上週我們剛為大家介紹過用雷射幫助老鼠戒毒的技術,這一次科學家們又找到了一種更好的方法來無線控制老鼠的行為。此番他們用到的是 micro-LED,這種微型裝置可以讓研究者們在無需設置特定光源的情況下更自然地觀測動物的活動,其好處是侵入性更弱,而且可以兼容更多的感應器。它的粗細僅有髮絲寬度的五分之一,可以被深度植入老鼠的大腦,透過一條細線(比 micro-LED 還要細)它就能與外接的無線模組(置於老鼠頭頂)相連,三者相加便組成了整套感應、訊號發射系統。據悉這種技術對老鼠造成的神經損害更小,而且老鼠體內的免疫系統也不會對其有太大的反應,所以只要研究順利的話它應該會是一種更好的控制大腦功能的方法(光基因研究先驅 Ed Boyden 認為集成 LED 及感應器的做法可以實現對大腦功能的「封閉式迴路」控制)。如今光基因技術在控制、研究神經活動等領域正變得越來越常見,在其幫助下相關的研究水平均有所提高,而且那些更複雜環境下的測試也都成為了可能。


斯坦福大學(Stanford University)的研究者們最近找到了一種可以在保持形狀和分子結構的前提下,將老鼠大腦變得透明的方法。這種方法被稱作 CLARITY,在它的幫助下科學家無需切割、解剖便能更好地研究大腦,而且它還能使基於無破壞性光源或化學製品的觀察實驗變得更容易。CLARITY 除了能為科學家提供一種全新的透視大腦的方式之外,還可以讓人更好地理解大腦結構因疾病所引起的變化。至於具體的做法是用水凝膠來替換掉大腦中不透明的脂質,以此來維持大腦結構的完整性(光是去掉脂質的話大腦就... 散了)。據悉這種方法同樣可用於長期保存的人體組織,大型生物系統及器官也一樣適用。除此之外 CLARITY 還能改進包括抗體染色在內的多項技術,理論上來看在加入不同顏色的染料之後特定的大腦區域便可以顯現出來,這對大腦不同部分的研究應該能起到不小的幫助呢。


現有的地震預測系統只能在事發前幾分鐘發出警報,這在許多情況下都起不到太大的預防作用,那有沒有什麼更好的辦法呢?德國科學家們在經過了三年研究之後發現紅木蟻(Red Wood Ant)或許會是解決這個問題的答案。來自杜伊斯堡埃森大学(University Duisburg-Essen)的 Gabriele Berberich 表示紅木蟻喜歡在活斷層上築巢,而且有著白天工作夜間休息的生活習慣。在經過了進一步的調查後他還發現,生活在地震活躍區域的紅木蟻在地震發生前幾小時便會出現行為異常,據推測它們可能是在感受到了氣體或磁場的變化後才會做出一些不同尋常的舉動,而這一發現無疑能給研究者們帶來非常重要的參考。未來科學家們會繼續深入研究以求排除相關的干擾因素及影響,而在 Berberich 看來這項研究的前景相當樂觀。
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