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全球都在『瘋』腦科學技術

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科技產業資訊室 (iKnow) - Hana 發表於 2016年8月22日

圖一、美國、英國以及荷蘭的共同研究團隊製作出的新腦部圖像
資料來源:首爾新聞
 
隨著生物科技、機器人等技術日益發達,現代醫療水準也提高許多,但目前對於憂鬱症、精神分裂症或者是阿茲海默症、帕金森氏症等的治療方式只能藉由藥物或電擊的方式控制病情,尚無法治癒,主要是因為醫界對於腦部的認知不足所致。
 
從美國進行「腦啟動計劃」開始,正式掀起全球腦科學熱潮,日本、歐盟甚至是韓國都紛紛投入腦科學研究行列。為了要更有效率地分析腦部認知、社會性情感的反應以及疾病等變化,精準且詳細的腦部影像(Brain Map)就成為不可或缺的重要工具,換句話說,先擁有腦部影像技術者就有可能搶先開發出新的腦科學技術。
 
首先,由美國耶魯大學Richard Carson教授主導的研究團隊率先發表已經成功研究出如何利用正子放射斷層掃描(PET Scan)測量在腦中活著的突觸(Synapse)數量的技術。研究團隊首先把追蹤劑(Tracer)注入人體內,待追蹤劑和腦部特定蛋白質結合之後,有突觸的部分就會發光,反之則黯淡,如此再藉由PET Scan技術去測量突觸多寡,就能明確得出突觸數量跟疾病之間的關聯性。
 
研究團隊經動物實驗成功後,徵選了十位健康的實驗者以及三位患有癲癇的病患作為實驗對照組。結果發現,與正常人相比,癲癇患者的腦中和癲癇相關區域的突觸數量確實顯著比較少。研究團隊表示,日後可以藉由此技術去找出患有各種腦部疾病的病患的腦部在哪些區域的突觸數量偏少,有助於釐清疾病和腦部區域間的關聯性。不過研究團隊表示目前使用的追蹤劑停留在體內的時間過短,使得研究有所受限,未來要再繼續開發能夠停留在人體內較長時間的追蹤劑,以延長觀察時間。
 
而由美國、英國以及荷蘭組成的共同研究團隊,則利用尖端掃瞄儀器和人工智慧技術製作出新的腦部圖像(如圖一),並從中發現了目前為止尚不為人所知的97個腦部區域。自1860年代腦科學研究迄今,人類僅找到83個各自控制不同功能的腦部區域,然而新的腦部圖像一次就找出97個。未來,可望藉此對於現階段尚無法得知發病原因的腦部疾病、腦部認知、情感反應等腦部奧秘有更深入的了解。
 
目前看來,美國的腦科學技術似乎是領先各國一步,不過2016年才開始投入腦部圖像研究的韓國則表示,美國雖然動作較快,但資訊相對不夠詳細,韓國的目標是要做到每一個腦部區域的每一個點的資訊都要揭露的程度。以地圖來比喻的話,美國目前只做到揭露城市名稱,未來韓國要做到連每一條巷子的名稱、相關資訊都要詳細記載。(800字;圖1)

參考資料:
  1. 새로운 뇌지도 통해 97개의 새로운 뇌 영역 존재 드러나. News Is, 2016/07/21. at http://www.newsis.com/ar_detail/view.html?ar_id=NISX20160721_0014235785&cID=10101&pID=10100
  2. 뇌 오류 고칠 표준설계도 만든 셈…알츠하이머·파킨슨병 정복 ‘성큼’. 首爾新聞, 2016/07/21. at http://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160721002012

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