(星島日報報道)自閉症、認知障礙症和精神分裂症等腦神經疾病難以及早確診和根治,患者往往錯失治療良機。以香港大學電機電子工程系為首的科研團隊,經四年時間研究,首次成功利用和結合了光遺傳學和磁共振功能成像技術,追蹤大腦神經活動傳播,未來可應用在病理學上測試出哪些大腦細胞出現異常,對研究腦神經疾病的早期診斷及治療方案有突破性進展。

  負責帶領研究的電機電子工程系教授吳學奎,本身是研究生物醫學工程,尤其是磁共振功能成像技術方面的專家。他指出大腦是人體最重要但卻最不被了解的器官之一,二十一世紀的神經科學發展,趨向研究大腦的功能或與行為有關的神經活動模式,所以四年前,他與電機電子工程系的博士生,連同神經科學專家等人組成團隊,開展創新磁共振神經影像技術的研究,結果首次成功發現了大腦神經信號具大規模傳播性,在低頻光刺激下亦會增強大腦網絡的連通性。

  吳學奎坦言,「將工程學的技術應用到觀察大腦網絡,以此研究大腦功能具有跨領域研究意義,而研究得出結果也具前瞻性。」

  他解釋,構成大腦其中一部分的丘腦,一直被視為感覺或肢體活動訊息傳遞的中轉站,以往的研究發現認為丘腦和皮層之間的連接是單對單模式,即刺激特定感官,丘腦部分就只連接相應的感覺皮層,然後產生感覺等,但吳學奎團隊的研究發現,顛覆了這個認知。

  團隊利用光遺傳學技術,將老鼠基因改造為對光敏感,然後將光纖導入牠們的大腦細胞並進行刺激,之後追蹤由丘腦連接到大腦皮層的神經活動。結果發現了,在低頻光刺激體感丘腦時,不但激活體感皮層部分,同時也激活了視覺、聽覺皮層。換言之,大腦網絡之間就像「握手」一樣存在互動,未來可進一步發展,測試哪些大腦細胞出現異常。

  有份參與研究的李嘉誠醫學院教授陳應城稱,光遺傳學技術本身已應用在中風病人的復康治療上,如今研究揭示了大腦神經網絡及其功能的新特性,有信心未來可進一步激發相關研究,以光和電調節腦細胞功能的方式,治療自閉症、認知障礙症等與大腦神經網絡相關的疾病,而這項研究最近已在國際權威學術期刊發表,並受到國際腦神經科學研究領域關注。