■左起：港大研究團隊陳維達、吳學奎、梁子倫。香港文匯報記者陳文華 攝香港文匯報訊（記者 陳文華）大腦結構複雜，很多因腦部受損引發的疾病如認知障礙症、癲癇症等至今無明確的治療方法。港大研究團隊首次以「光遺傳學激活技術」配合「功能核磁共振成像技術」，發現以低頻光束刺激大腦內海馬體，可持續提升大腦網絡的活躍度，提升視力、聽力及觸覺等感官功能。團隊昨日公佈近4年的研究成果，透過在大鼠身上的實驗證實，以低頻光束刺激大鼠海馬體，能顯著增強大鼠感知反應，提升幅度可達20%，且有持續效果。該發現有望協助治療認知障礙症，團隊預測相關技術最快5年內可在人體全面應用。
研究首次使用「光遺傳學激活技術」探索腦部活動，並首次推翻過往認為「海馬體只是被動腦組織」、「大腦皮層才是主導」的觀念，證實海馬體有「大腦心臟」的地位，比想像中更加重要。
港大生物醫學工程首席教授吳學奎表示，以往研究發現大腦在中風、受損時，大腦鏈接網絡的活躍度會發生改變，如認知障礙症患者大腦皮層網絡的活躍度較弱，而精神分裂症患者大腦皮層的網絡活躍度較強。但現時的研究仍不清楚大腦網絡的活動原理及不同腦部網絡的具體功能，較難應用於臨床實踐，國際範圍的相關知識亦不多。
吳學奎指，過往研究認為，海馬體的功能主要是記憶及空間定位導航，而大腦皮層在記憶、認知、感知、注意、察覺、思考、語言及意識等功能中發揮關鍵作用。
港大團隊從4年前開始透過使用「光遺傳學激活技術」配合「藥理學抑制技術」及「功能核磁共振成像」技術，分別以低頻及高頻光束刺激大鼠大腦內海馬體，並檢測刺激對整個大腦網絡活躍度的影響。
低頻光刺激 活躍增幅兩成
結果發現以低頻光刺激大鼠海馬體，能提升海馬體及大腦皮層中左右腦區之間的聯合活躍性，並顯著增強大鼠視力、聽力及觸覺等感知反應，提升幅度可達20%，且有持續效果。高頻光刺激則只能提升海馬體活躍性。
吳學奎指，結果顯示，用適當的低頻活動刺激海馬體，能提升大腦功能，有助增強學習和記憶能力。
研究結果還意味着對海馬體進行神經調節，對臨床治療認知障礙症有潛在價值。而「光遺傳學激活技術」及「功能核磁共振成像技術」則具潛力應用於早期診斷腦部疾病，包括認知障礙症、癲癇、精神分裂症等。
料技術最快5年內應用人體
吳學奎續指，團隊於去年已開始研發藥物，團隊預測相關技術最快5年內可在人體全面應用。
港大電機電子工程學系博士後研究員陳維達補充，現時「光遺傳學激活技術」屬藥物治療範疇，需將「生化大分子結構」打入大腦海馬體細胞內，始終有風險，是否有副作用及副作用程度有待考究。
吳學奎指出，以往研究多用電流刺激大腦，但刺激範圍不易控制，效果有限，新技術「光遺傳學激活技術」則能指定特定細胞，更有針對性。
陳維達指出，若擔心有副作用，臨床上還可透過「深腦刺激術」取代「光遺傳學激活技術」，應用於人體實驗，前者刺激範圍不易控制，而後者可以指定特定的刺激領域。
未來，團隊將繼續研究其他有機會影響大腦網絡活躍度的不同腦部組織，包括腦幹等，另外探索將「光遺傳學激活技術」應用於其他疾病治療。