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半导体行业观察最近在美国崛起了一家名为 Kernal 的新创公司，他们野心勃勃，宣称要发展出临床可用的人工脑部设备，以帮助记忆有问题的人。目标市场客群包含阿兹海默症与其他失智症患者，以及中风和脑部受创的人们。如果成功了，将来脑科医师就会在手术中植入他们研发出的微小设备到患者脑部──确切地说是海马体（hippocampus）中。海马体是脑部记忆形成和存储的关键区域。该设备的电极将会刺激某些神经元，帮助将外部世界输入的讯息转化为长期记忆。
据带领研究的南加州大学神经工程中心主任 Ted Berger 向《IEEE》表示，团队在老鼠与灵长类身上的实验进展顺利，并且在人体实验中也获得了良好的初步结果，因此他们现在目标将这个人工设备推向全球商业化。
当学习到新事物时，位于海马体中的该设备电极便会将记忆编码纪录到神经元的电流讯号中。这些电流讯号是神经元依特定模式发射的结果。如何将学习的电流讯号，转译为储存长期记忆的讯号，正是 Berger 的团队主要投入研究的项目。他们建立了一个数学模型，可以接收任何输入（学习）讯号，并且产生适合对应的输出（记忆）讯号。
该设备上设有微处理器进行运算，而电极可以透过刺激神经元将记忆编码，纪录并储存学习时收到的讯号。对那些很难形成记忆以及无法记住近期经验的人来说，该人工设备能够将记忆强化，并存回脑海中。
在这之前，关于人工记忆设备的研究，曾经受到国防高等研究计划署（DARPA，Defense Advanced Research Projects Agency）赞助，该机构也长期投入能临床使用的脑部组件。不过，新创公司 Kernel 的背后金主另有其人，乃是科技企业家 Bryan Johnson。他在 2013 年将自己的支付公司以 8 亿美金卖给 PayPal，并另外成立了创投公司 OS Fund，特别关注在能改善人类健康的产品研发上。
现今在脑中暂时性置入电极，已经被当作治疗癫痫病人的正规疗程，这些资金将帮助进行更多临床人体实验。目前的研究会在患者做记忆测试时纪录海马体的情况，并且用电刺激海马体，增强他们的记忆能力。
然而，关于记忆如何构成，还有许多未知的领域，这也让 Kernel 即将为我们解答的问题更令人瞩目。例如，记忆有共同的编码吗？如果两个人同时记下了一段文字，他们脑中的电流讯号是会吻合，还是每个人都有独特的模式？根据过往的研究成果，在老鼠身上的实验，确实侦测到显著的共通编码，不过在灵长类身上就不是这么一回事了。但 Berger 表示，因为目前灵长类的实验样本太少，所以还无法建立足够的数据库分析出数据。至于在人类方面，即使真的有共通的记忆编码，以现在的技术也还无法探知。
困难在于，人类有 860 亿个神经元，比老鼠的 2 亿个多太多了。因此植入海马体中的电极所纪录到人脑的神经元比例相对低很多。Kernel 接下来的目标，就在于研发电极阵列更密集的植入设备，以纪录更多神经元讯号。
脑部植入物上市倒也不是头一遭发生的事了。过去在脑深层电刺激（DBS，Deep Brain Stimulation）的手术上就已经出现，主要应用在治疗帕金森氏症、忧郁症及其他神经精神疾病上。到了 2013 年，美国的监管机构通过批准对癫痫病人使用大脑植入物，用来观测即将发作的症状并加以预防。而如果 Kernel 公司真的能将学术理论化为实际产品，那么可以期待，仿生大脑的年代已不远矣。
- New Startup Aims to Commercialize a Brain Prosthetic to Improve Memory
（首图来源：Wikimedia Commons）
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