螢光分子入侵大腦，能讀取果蠅死前 3 小時的記憶

作者 藍 弋丰 | 發布日期 2015 年 12 月 15 日 16:55 | 分類 生物科技 , 科技趣聞

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在科幻電影中，常有先進科技，人死了不久，還能從大腦中讀取死前最後回憶，這種幻想科技雖然用處很大，但想來也讓人毛骨悚然，但是，如今科學家卻已經發明了效果類似的辦法，先拿果蠅來開刀。

大腦記錄資訊的方式，是神經電位訊號通過神經細胞彼此間形成的不同迴路，原理上，只要能了解訊號經過哪條迴路，就能知道大腦的主人體驗過什麼事，不過，這需要有辦法一個一個神經元去探查，得先從比較簡單的大腦開始研究起，果蠅的大腦只有 10 萬個神經元，成為最好的研究目標。

美國西北大學（Northwestern University）溫伯文理學院（Weinberg College of Arts and Sciences）研究團隊，利用螢光分子來入侵果蠅大腦，取得資訊。辦法是這樣，首先製造 3 種從水母身上發現的不同顏色的螢光分子，分別是綠色、黃色、藍色，再將分子拆成兩部份，必須重新結合起來，才會發光，然後，利用分子生物學的辦法，將螢光分子的兩半，分別送到突觸，也就是神經元交界處的兩邊。

當神經元傳遞訊號時，突觸前的那一邊，會分泌神經傳導物質，這些神經傳導物質越過突觸間隙，結合到突觸後那一邊的受體上，產生電位，把訊號傳給下一個神經元，在這個過程中，科學家分成兩半的螢光分子，就順便也越過了突觸間隙，有如牛郎織女跨過鵲橋相會，雙方結合後形成完整的螢光分子，就會發出螢光，如此一來，看何處發出螢光，就知道訊號經過哪些神經元。

科學家把 3 種顏色的螢光分子分別用於果蠅的三種主要生物系統上：嗅覺、溫覺、視覺，然後先讓果蠅到處體驗不同的經驗：聞不同的氣味、放在不同溫度，看不同東西，然後就是科幻恐怖片登場的時候了，可憐的果蠅將被抓來剖開頭殼，挖出大腦，在顯微鏡下看那些地方出現螢光，由於螢光可持續 1 ~ 3 個小時，因此科學家可以在 3 小時之後都能讀取果蠅的大腦最後的活動，就跟科幻恐怖片中能讀取死前最後記憶一樣。

過去對大腦的研究，受限於工具上的不足，往往有如在五里霧中，非侵入性的研究工具如 fMRI 只能讓研究者知道哪個區域活躍，無法進行一個個神經元、一個個突觸的研究，而若剖開大腦研究，腦細胞都死了，就無法找出迴路如何運作，螢光技術能讀取大腦死前活動的特性，或許未來可以幫助科學家更了解大腦的運作原理。