英國癡呆癥研究所的科學家們已經開發出一種新的非侵入性腦刺激技術，有望幫助患有阿爾茨海默病導致記憶喪失的人。這項被稱為「時間幹涉（TI）」的技術首先是在由Nir Grossman博士領導的倫敦帝國學院團隊進行的研究中被提出的。早在2017年，他們成功地在小鼠身上測試了這項技術，從而開啟了在人類身上套用的可能性。然而，在動物上驗證一個理念和在人體上進行試驗之間還有很長的路要走。
我們先不說動物和人類的倫理和實際考慮因素有多大的不同，單就動物和人類的大腦解剖結構特點，就會讓人頭疼。 想想一下，小鼠的大腦只是我手指尖的大小，而人類的大腦就大得多了！另外，針對動物和人類的研究的倫理和實際考慮因素，也有很大的區別。實驗結束後，實驗動物可能會被犧牲，以便研究人員提取和檢查大腦組織。當然，這對人類實驗物件來說是不可能的。對於人體試驗的安全性考慮也是至關重要的，因此需要仔細規劃。
幸運的是，時間幹涉並不是人類中唯一使用的非侵入性腦刺激方法。我們已經有多年的關於其他方法的安全數據，包括經顱磁刺激（TMS）、經顱直流電刺激（tDCS）和經顱交流電刺激（tACS）。這些方法中有一些已經被醫學界套用，而且科學家對人類對它們的反應有很好的了解。以此為基準，設計一個20名健康參與者的時間幹涉試驗就變得相對容易了。
然而，即使有這麽多的精心策劃，自然也可能會使情況復混成。「不幸的是，我們在老鼠實驗和人類試驗之間還經歷了COVID疫情」，Violante博士告訴IFLScience，「所以我們幾乎停止了近一年的掃描」。
但最終，這個團隊成功的完成了對20名健康誌願者的試驗。但是，時間幹涉（TI）到底是什麽感覺，對大腦又有著怎樣的影響呢？
時間幹涉的目標是復制一種有針對性的腦刺激，目前只能透過手術實作。深部腦部刺激(DBS)是一種將電極植入到特定區域的腦手術，有一些風險，但它確實有重要的用途。在帕金森病中，在藥物不能再控制癥狀時，它是主要的外科治療方法。這些電極向大腦的某些區域提供高頻刺激，由裝在鎖骨下面的電池驅動（有點像心臟起搏器）。
盡管帕金森病的治療可能是DBS的最知名的套用，但DBS也被批準用於強迫癥、一些形式的癲癇和其他運動障礙。最近的一項研究甚至表明，它可能對患有創傷性腦損傷後遺癥的人員產生轉變性的影響。
但不可否認的是，腦手術對患者有著顯著的風險。「並不是每個人都適合DBS」，Violante博士告訴IFLScience，「接受腦手術並不是你的第一選擇[...]對於許多病況，我們還沒有很好的DBS靶點。」
相比之下，時間幹涉涉及在頭骨表面塗抹電極，位置可以被精確地對映並針對每個人進行個人化。受試者在整個過程中保持清醒，可以告訴研究人員如果電極在傳遞目標區域時感覺到不舒服。"這個想法相當巧妙，"Violante博士說，"你至少有兩個電流源[...] 並且這兩個電流源的頻率之間有差異[...] 這種差異處於大腦會有反應的範圍內。"
「因為我們使用了兩個電流源，它們將在某些地方相遇，會產生一種幹擾模式。」正是這種不同頻率的重疊，動物研究表明，有能力影響大腦深處的神經活動。
對於其他類別的腦刺激，如交流電刺激，人們經常會感覺到刺痛或者一些不尋常的副作用，比如閃光燈的感覺（稱為光感）或者口中的金屬味味道，這取決於使用的頻率。Violante博士解釋說，使用時間幹涉這項技術，大多數參與者幾乎感覺不到任何東西。
「使用時間幹涉的高頻率的一個優點是，實際上只有在電流強度較高時才會感受到刺激。如果您在已經感受到刺痛和麻刺感的情況下在交流電刺激和時間幹涉之間進行直接比較，您在時間幹涉下就不會感到這種感覺，這也是我們在論文中展示的內容。」
大腦刺激的感受因人而異，但使用時間幹涉最常見的感覺是輕微的壓力或熱感。「我們有一個參與者表示，這讓他覺得很好笑！」Violante博士回憶道。一個不受控制的笑聲發作確實聽起來比復雜的腦手術更受人喜歡。但是問題是：這項技術真的有效嗎？
最近的研究旨在觀察時間幹涉是否有影響大腦的記憶中心——海馬體的潛力。首先，團隊用屍體大腦組織來評估了這一可能性。然後，他們轉向了健康誌願者，給他們施加時間幹預刺激的同時，要求他們記住一些人物臉和名字的組合。功能性磁共振成像(fMRI)能夠顯示，刺激有選擇地影響了海馬體的活動，並且這些活動在這些受試者進行記憶練習時被調動了起來。
隨後的實驗難度加大，刺激時間變長。要求參與者在30分鐘後再試圖回憶他們記憶的名字和臉，結果顯示刺激對他們的記憶準確性產生了提高，就像研究團隊所希望的那樣。
接下來的步驟是由帝國學院的Grossman博士等人負責的臨床試驗，試驗物件是患有阿爾茨海默病的患者。Violante博士向IFLScience解釋說，這項研究的目的是雙重的——團隊需要了解在已經存在記憶受損的人中是否有可能和有益地達到海馬體，並且他們還需要了解更多，關於這種治療方法適合哪些人的情況。在這項技術變成臨床上的治療方法之前，還有很多工作需要做。但是，這些第一步已經非常令人鼓舞，同時和瑞士團隊的研究結果也證實了時間幹預技術的有效性。
從假設到驗證的治療方法之路可能會曲折而漫長，但也充滿了許多小小的勝利。「你把所有的東西都放在掃描器裏，什麽都沒爆炸。你沒失真壞任何器材，這真是太好了。當你開始看到你的大腦活動發生了一些變化，那真是太棒了，Violante博士告訴我們，「然後當我們看到我們確實能透過一條 從 A 到 B 再到 C 的路徑，看到大腦活動的確可以引起行為上的變化，那是挺令人興奮的。」 這項研究成果已經發表在【自然神經科學】雜誌上。
