深部脑刺激疗法已被证明对于患有帕金森氏症等其他衰弱性疾病的患者来说是一种非常宝贵的治疗选择。然而，它——及其兄弟技术——脑机接口——目前存在一个严重的缺点：将电子脉冲转换为生物电信号的电极与周围的脑组织不能很好地结合。这就是穿着实验室外套和拿着鱿鱼的人进来的地方！在我们是电动的：在 200 年内寻找我们身体的生物电代码，以及未来会怎样，作者莎莉阿迪深入研究了两个世纪以来对一个经常被误解和诽谤的科学发现分支，引导读者从亚历山德罗·伏特 (Alessandro Volta) 教授一旦医生学会直接与我们身体的细胞交流，就可能实现拯救生命的应用。
摘自我们是电动的：在 200 年的寻找我们身体的生物电密码的过程中，以及莎莉·阿迪的未来。版权所有 © 2023。可从阿歇特图书集团 (Hachette Book Group, Inc.) 的印记获得。
迷失在翻译中
贝廷格在 2018 年告诉The Verge ：“推动我们信息经济的设备与神经系统组织之间存在根本性的不对称。”“你的手机和电脑使用电子并将它们作为信息的基本单位来回传递.不过，神经元使用钠和钾等离子。这很重要，因为打个简单的比方，这意味着你需要翻译语言。”
“该领域内的一个误称实际上是我通过这些电极注入电流，”Kip Ludwig 解释道。 “如果我做对了，我不会。”沿着铂或钛线传输到植入物的电子永远不会进入您的脑组织。相反，它们排列在电极上。这会产生负电荷，从周围的神经元中吸取离子。 “如果我从组织中拉出足够多的离子，就会导致电压门控离子通道打开，”路德维希说。这可以——但并不总是——使神经火力成为动作电位。让神经开火。就是这样 – 这是你唯一的举动。
这似乎违反直觉：神经系统依靠动作电位运行，那么为什么仅仅尝试将我们自己的动作电位写在大脑自身的动作电位之上会行不通呢？ Ludwig 说，问题在于我们尝试编写动作电位的尝试可能非常笨拙。他们并不总是做我们认为他们做的事。一方面，我们的工具远不够精确，无法准确地击中我们试图刺激的神经元。所以植入物位于一堆不同细胞的中间，用电场扫过并激活不相关的神经元。还记得我说过神经胶质细胞传统上被认为是大脑的看门人吗？好吧，最近发现它们也进行一些信息处理——我们笨拙的电极也会激发它们，产生未知的效果。 Ludwig 说：“这就像拉动浴缸的塞子，却只试图移动浴缸水中三艘玩具船中的一艘。”即使我们确实设法击中了我们想要击中的神经元，也不能保证刺激击中了正确的位置。
为了将电子产品引入医学领域，我们确实需要更好的技术来与细胞对话。如果电子到离子的语言障碍是与神经元交谈的障碍，那么对于不使用动作电位的细胞来说，这绝对是不可能的，就像我们试图通过下一代电干预来瞄准的那些细胞，包括皮肤细胞、骨细胞等。如果我们想控制癌细胞的膜电压以诱导它们恢复正常行为；如果我们想轻推皮肤或骨细胞中的伤口电流；如果我们想控制一个干细胞的命运——这一切都无法通过我们唯一的使神经放电成为动作电位的工具来实现。我们需要一个更大的工具包。幸运的是，这是一个快速发展的研究领域的目标，旨在制造可以用母语与离子对话的设备、计算元件和布线。
几个研究小组正在研究“混合传导”，该项目的目标是制造能够发出生物电的设备。它严重依赖塑料和高级聚合物，它们的名字很长，通常包括标点符号和数字。如果目标是一个可以在大脑中保存十年以上的 DBS 电极，那么这些材料将需要比现在更长时间地与身体的天然组织安全地相互作用。而且搜索远未结束。可以理解的是，人们开始怀疑：为什么不跳过中间人，用生物材料而不是制造聚合物来实际制造这些东西呢？为什么不了解大自然是如何运作的呢？
以前试过。在 20 世纪 70 年代，人们对使用珊瑚而不是自体移植物进行骨移植产生了浓厚的兴趣。珊瑚植入物不是通过创伤性的双重手术从身体的不同部位获取必要的骨组织，而是充当支架，让身体的新骨细胞生长并形成新骨。珊瑚具有天然的骨传导性，这意味着新的骨细胞会愉快地滑到它上面，并发现它是一个适合增殖的地方。它也是可生物降解的：骨头长到上面后，珊瑚逐渐被人体吸收、代谢，然后排出体外。稳步改善几乎没有产生炎症反应或并发症。现在有几家公司种植专门用于骨移植和植入的珊瑚。
珊瑚获得成功后，人们开始仔细研究海洋生物材料来源。这个领域现在正在迅速发展——由于新的处理方法使得从过去只是海洋废物中收获大量有用的材料成为可能，在过去十年中，越来越多的生物材料来自海洋生物。这些包括明胶（蜗牛）、胶原蛋白（水母）和角蛋白（海绵）的替代来源，海洋来源丰富、具有生物相容性和可生物降解性。不仅仅是在体内——人们对这些材料的兴趣激增的一个原因是人们努力摆脱污染性合成塑料材料。
除了来自海洋的仿制品的所有其他好处外，它们还能够传导离子流。 2010 年，当马可·罗兰迪 (Marco Rolandi) 和他在华盛顿大学的同事用一片鱿鱼制造晶体管时，他就是这么想的。
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