編譯/韋士塔
美國新創公司「腦科學應用」(Brain Scientific)認為,讀取人類的腦電波有助於解開許多醫學奧祕。該公司正在研發一種「電子紋身」,能夠讀取神經信號,可能有助預測癲癇發作的時間,協助患者提前因應。
「電子紋身」由一系列微型電極組成,這些電極比人類的頭髮還細。「腦科學應用」使用類似傳統紋身工具的設備和3D列印機,把這些電極縫在皮膚下方,該公司共同創辦人暨執行長戈德斯坦(Baruch Goldstein)表示:「這套系統的運作方式,就像使用縫紉機。」
戈德斯坦指出,該公司的電子紋身搭配夾在耳朵後方的微型腦電圖(EEG)設備,就能清晰讀取大腦的神經信號,目前該公司的EEG尺寸約為郵票大小,但希望透過石墨烯技術的研究與開發,製造更精巧的版本。
戈德斯坦說,電子紋身不會干擾頭髮生長,如果能夠進一步縮小EEG的尺寸,就不會影響患者的日常生活。目前該公司正準備進行臨床試驗,希望盡早讓這項技術商用化。
除了電子紋身外,「腦科學應用」還開發了一種石墨烯帶,能夠「印」在頭部,有如紋身貼紙,同樣能讀取神經信號。但戈德斯坦說,這種臨時性的石墨烯帶,效果自然不如永久性的電子紋身,但優點是能夠自行使用特殊溶劑洗掉,無需求助醫生。
神經信號對於醫學研究相當重要,戈德斯坦說:「我們希望電子紋身能夠成為即時的腦電圖數據平台,提供那些想要研究神經疾病的醫生或建立腦機接口技術的研究人員使用。」
戈德斯坦表示,未來腦機接口技術一旦成熟,甚至能夠讓大腦直接與虛擬實境(VR)或電玩遊戲直接連結。對於想要開發以神經信號控制VR體驗或遊戲的人,或者使用意念控制電子產品的人來說,這項技術相當重要。
「腦科學應用」強調,電子紋身目前最實際的用途,是有效收集癲癇的神經學特徵相關數據,這也是該公司的首要目標。
戈德斯坦指出,醫學界長期以來都在探索大腦是否存在癲癇發作前的特徵,或者是癲癇發作前大腦的神經系統模式;過去已有許多研究團隊進行類似的嘗試,但至今尚未找出通用的解決方案,無法普遍應用在患者身上,破解癲癇的「密碼」。
賓州大學醫學院的神經學家和癲癇專家康拉德博士(Erin Conrad)表示,電子紋身有可能成為相關研究的重大突破,因為它可以讓研究人員取得大腦神經學數據,這些數據無法在實驗室收集。
康拉德指出:「這項技術最終是否成功,目前仍言之過早,但我們認為,這的確有助預測癲癇發作的時間,如果能夠準確地預判警告信號,醫師就能提醒患者提早準備,例如發作當天避免外出,以及服用較高劑量的癲癇藥物,大幅降低風險。」