大脑芯片可模拟生化武器、疾病对中枢神经影响

美国研究机构Lawrence Livermore National Laboratory(LLNL) 的iCHIP计划，已开发出模拟大脑神经元活动的大脑芯片(brain-on-a-chip)装置，用于测试生化物质、疾病或药物对大脑的影响，而不须透过动物或人体实验。

LLNL的芯片装置透过微电极阵列(microelectrode arrays)纪录不同种类大脑细胞之间的神经活动，藉此模拟大脑的中枢神经系统，将能帮助科学家找出大脑细胞之间如何连结与互动，以对抗大脑病变，发现士兵暴露在化学与生物武器下对大脑的不良影响，并开发可以消弥不良影响的药剂或方法。

LLNL表示，目前人类尚未能在人体外完整再现人类大脑，但透过大脑芯片，研究团队可将生化药剂投入大脑芯片，所得出的结果将等同真正人体受到生化药剂影响的结果。

为了完整再现大脑一些区域的功能，研究团队将芯片分成3个次区域与一个代表大脑皮层(Cortex)的外部区域，再将海马回(hippocampal)与大脑皮层细胞储存于电极，藉大脑细胞在互相交流讯息时释放出的电子讯号监测细胞潜在活动模式。

研究团队认为藉大脑芯片的测试不须透过动物或人体实验，是了解人体对药物治疗、病毒侵袭等反应更好的方法，并证实科学家的推测，发现更易于受外部危害影响的神经元细胞。

iCHIP计划主持人Elizabeth Wheeler表示，透过大脑芯片测试，对于长期暴露于低剂量化学物质的军人，可缺省其大脑受影响程度，并开发出因应对策以保护军人。

研究团队也表示，大脑芯片可以不受限于物理性障碍，看出不同大脑细胞结合时的沟通方式，亦将4种不同的细胞一次植入，以证明更多种类细胞可同步运行的案例。

研究团队发现海马体神经元在皮层神经元出现时，看起来仍是一个海马体神经元，但会自我修正一些功能，以跟皮层神经元沟通，意即保持原有功能，同时发展出一些与先前不同的沟通功能。