想象一下，你的大脑突然能“看见”原本看不见的信号——不是通过眼睛，而是直接接收光的信息，并将其理解为有意义的指令。这听起来像科幻小说，但西北大学的科学家们已经让小鼠做到了这一点。他们开发出一种超薄、柔软、完全无线的脑部植入设备，能用精确控制的光图案直接向大脑皮层传递信息，成功教会动物将这些人工光信号当作一种全新的感官输入来指导行为。
这项发表于《自然·神经科学》的研究，标志着脑机接口技术的一次重大飞跃。传统方法依赖电极刺激或笨重的光纤线缆，不仅限制动物活动，还难以实现大范围、高精度的神经调控。而新设备仅比邮票略大、比信用卡还薄，可贴合在颅骨外侧，无需穿透脑组织。它内置一个由64个微型LED组成的柔性阵列——每个LED细如发丝——能透过颅骨向大脑皮层投射红光。由于红光对生物组织穿透性好，足以激活经过基因改造后对光敏感的神经元，整个过程完全无创且不影响动物自然行为。
实验中，研究人员训练小鼠识别特定的光图案：比如四块皮层区域按特定顺序闪烁，代表“去左边端口领取奖励”。尽管小鼠并未用眼睛看到任何东西，它们的大脑却迅速学会了将这种人工光信号与行为结果关联起来，并能在多次干扰测试中准确选择正确路径。“它们用行动告诉我们：‘我收到了信息’，”论文第一作者明正武博士说，“动物无法说话，但行为就是它们的语言。”
更令人惊叹的是，团队甚至用这套系统“播放”了俄罗斯方块（Tetris）的游戏序列——复杂的动态光图案直接写入大脑，绕过了所有传统感官通路。这证明大脑具有惊人的可塑性：只要输入信号具备规律性和一致性，它就能将其整合为有意义的感知，哪怕这种感知在自然界中根本不存在。
这项技术的潜力远不止于基础研究。未来，它可能为失明者提供新型视觉假体，为截肢者赋予假肢的“触觉反馈”，甚至帮助中风患者重建神经通路。长远来看，这种高带宽、无线、可编程的光遗传平台，或将成为人机融合的关键桥梁——不是取代人类感官，而是扩展其边界。
项目负责人、神经生物学家叶夫根尼娅·科佐罗维茨基教授表示：“我们的大脑不断将电活动转化为体验。现在，我们能主动创造全新的信号，看大脑如何学习使用它们。”而柔性电子先驱约翰·罗杰斯则强调，该设备完全植入皮下、无需电池或外接线缆，是迈向临床应用的重要一步。
当光不再只是被“看见”，而是被“理解”为一种独立的感知维度，人类或许正站在开启“第六感”的门槛上——而钥匙，就藏在这片薄如蝉翼的芯片之中。
参考资料：DOI：10.1038/s41593-025-02127-6
热门跟贴