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第1章 序章(上):睫状波

“孩子,人类思维的就像大海一样,要潜下去,潜下去才知道海里有什么。”

昙心没有忘记父亲的话,海里有什么,她不知道。像捕食的抹香鲸没入深渊,每一声鲸歌孤鸣都是对至暗陌路的回应。

“根据上次的实验数据与理论模型对比发现,神经信息的编码加工并非发生在产生动作电位的特殊部位,而是无髓神经的C类纤维。”

C类纤维活动依赖性通过两编码加工的动作电位序列传导方式有两种:

其一是调变放电脉冲序列的时间间隔;

其二是产生不同模式的动作电位丢失,可将其称之为“传导编码”。

“由于之前没有考虑到传导编码的特性,导致实验数据与理论模型不符,将脉冲频率加入时间与空间参数再次建立数学模型。”

“起码,这次应该能从FMRI上观察到脑神经系统的微妙变化,但由于设备性能水平上的限制,并不能进行全面扫描,只能进行局部观察。”

昙心将装着实验用的白色大鼠的玻璃箱小心翼翼地从茶几上搬到了实验台,实验台的左边放有一台电脉冲发射机,能以特定频率与强度释放电磁脉冲,右边是一台多功能脑电波显像仪,用于检测脑神经电波变化,这两台机器都伸出许多带有电极片的线,线的末端被内置在了一个头套内。

头套穿过玻璃箱上方的孔洞套在了白色大鼠的头上,用于检测大鼠的神经元反应,而套上灰色头套的大鼠像上了台的喜剧演员,十分滑稽。由于头套连接着大量导线的缘故,大鼠的活动并不是很灵活,开始在箱内挣扎,像是要甩掉头上沉重的“包袱”。

这种玻璃箱实际上被称之为斯金纳箱,是由行为主义者斯金纳于1938年发明,最初是用于行为心理学的研究,但随着科技的发展,现在神经活动反应的监测也会用到该装置,这种装置的特点是能够稳定观察脑神经在静息态过渡到本能刺激反应的后的大脑皮层活动特征,从而可以发现一些神经元变化的特性。

“时空斑图的时长在几毫秒到几百毫秒的量级,之前试过BOLD-fMRI”测量,但效果很差,克莱特教授提供了不错的建议,这次选用fMRI技术作为大脑成像,同时用频率波段做数据监测。”

昙心将仪器都设置好后,从旁边的茶几上拿起一盒宠物口粮,里面是球状颗粒,刚好能放进斯金纳箱的食物管道中,她取出一粒放入其中,随后便是漫长地等待,“小家伙”并不总是能迅速地发现该装置的奥秘。

“也许是头套太重了,它总是尝试将头套甩下来,看来需要等这个小家伙适应一下。”

昙心将摆好的摄像机对准白色大鼠,观察其行为变化,方便以后作为影像参考资料。

没过一会,白色大鼠似乎不再关心头上那个笨重的“家伙”,而是观察周围的环境,贴着墙壁开始绕圈,似乎想找到可以钻出去的地方,但这都是徒劳,不过幸运的是,它很快发现了脚下的踏板,踏板设置地很轻,以它的体重踩上去,很容易就能触发机关,食物从上方的管道内滚落进来。

它先是听到声音,然后是食物芬芳的气味,这种宠物口粮添加了诱食剂,这种体型的啮齿类哺乳动物很难抵挡这样的诱惑,很快便随着气味找到了那粒“营养丰富”的宠物口粮,但是很遗憾,这一粒并不能填饱它的肚子,因为它从昨天开始就没有再吃过东西。小家伙饿坏了,它开始继续回到刚才听到落下声响的那个地方打转,昙心见状,便继续放入一粒,没过多久,小家伙很快又踩到了踏板,毫无意外地再次听到了食物清脆的落地声。

很快,循环往复几次后,小家伙明白了踏板的奥秘,只要踩上去,就会有食物滚落下来,它开始疯狂的在踏板上来回踱步,本能的欲望迅速占领了智商的高地,它只想要更多的食物,顾不得其他,因为它饿坏了。

“实验进行地很顺利,开始导入参数,对白色大鼠进行脉冲实验开始。”昙心背对着摄像机,开始对着脉冲发射机输入之前算好的频率数据,在10秒倒计时后,脉冲机将开始工作。

滴,10秒很快便过去了,脉冲机开始工作,脑电波记录仪开始疯狂跳动着,白色大鼠的行动似乎有所放缓,昙心继续投入一粒口粮,小家伙触碰到机关后,口粮顺利滚落,但奇怪的事情发生了,白色大鼠没有去寻找食物,而是出现了无序行为,开始做出翻滚、来回绕圈等动作,似乎本能的作用变得微乎其微,这种刻在骨子里的基因开始失效了。

“脑神经的自组织临界性在特定频率的电磁脉冲下发生了改变。”昙心将脑电波的检测数据打印了下来,并开始观察。

昙心将数据导入理论模型中开始进行一系列的计算。

“根据波段与fMRI的图像显示,部分脑功能区域电位活跃度低于静息态水平,甚至出现‘停摆’现象。”

“这只是一次神经活动变化的观察,不应该出现这样的情况。”

昙心将大鼠头套取下来安置好后,拿着刚刚打印下来的频谱查看数据参数哪里出了问题,设定的脉冲参数在强度与频率上都符合数学模型。

“锁向区间在经过计算后发现,脑功能连结系统不再处于临界状态,神经信息无法继续整合,思维开始坍塌......”

她关掉了摄像机,依靠在桌旁,手上拿着刚打印出来的放电密度直方图,蜿蜒整齐的波形像睫毛一样。

“睫状波”—非常形象的称呼,昙心这样想着。

她开始回忆实验的数据细节,根据克莱特教授的提供的论文资料,非周期活动的神经元对电脉冲的反应变化程度会明显大于周期活动神经元,也就是说,睫状波碰巧影响了特定区域的神经元活动。

昙心将电脉冲机的参数图与白色大鼠的脑神经活动数据进行一一比对,“睫状波的各项参数与大脑的某片神经元活动区域的频率保持了一致,只要得到大脑特定区域的放电特征规律,就可以利用睫状波进行靶向干涉,或许能干涉的不只是思维,视觉听觉甚至触觉,像麻醉剂那样。”

她放下手中的数据,把玻璃箱中的小碗盛满了水。

“看呐,小家伙喝得多开心。”也许它并不知道刚才发生了什么,电脉冲机停止工作后这只白色的小家伙便恢复了正常,又开始不停地在踏板上来回踱步。

之后的她为了验证试验结论的可行性,又多次进行了相同的实验,为了确保实验的准确无误,她从教授那借来了最先进的脑电波分析机,将实验误差进一步减小,得到的结果却是惊人的一致。

虽然这种特定频率的电脉冲被称之为睫状波,但不是所有的波形都是像睫毛一样,这只是一个巧合,昙心在发现它时只是在特定的参数下才呈现出睫毛状。

克莱特教授也做过类似的课题,但与她不一样的是,克莱特教授选择了植入式脑机交互方向的研究,将微型电极芯片植入白色大鼠的脑中,通过电脉冲传达信号,成功地利用该技术让白色大鼠在完全陌生的迷宫中一次性找到出口。很显然,实验非常成功,但也受到了极大的阻碍,美国脑神经科学研究委员会的多数理论派对这项技术的后续研发持反对态度,认为植入式脑机交互对人类的发展会产生一定的影响,但脑机交互技术对于克莱特教授来说,是他的生命,因此他愿意为此付出一切。

昙心不知道以后是否会面对与克莱特教授一样的问题,窗外的雨越下越大,寒风裹胁着雨点拍打在窗户上让她想起了父亲说过的那句话:“科学研究的道路上不应该有迷茫,也不要去后悔,每个人都会在做完选择后责备自己没有选择另一条路,做你想做的,然后一直做下去。”

她想起父亲当时抓住她的手,她能感受到那粗糙的掌心的纹路,那是独自在海外打拼被时间压瘪的褶皱。他想要紧紧握住自己,却始终用不上力,冰冷的双手只能颤抖着那样握着说出了最后一句话:“你要潜下去,潜下去才知道海里有什么,潜得越深,阻碍与压力便越大。”

是啊,要潜下去才知道海底有什么。

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