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在一次量子物理学和神经科学的不可思议结合中，被称作量子点的微粒首次应用于控制脑细胞。
对大脑的此种控制有望为诸如阿兹海默症、抑郁症和癫痫症等症状提供一种无侵害性的治疗方法。近来，可通过量子点激活受损视网膜细胞来医治失明。
“很多大脑失调是由不平衡的神经活动造成的”，西雅图华盛顿大学（ University of Washington, Seattle）的林丽（ Lih Lin）说。“通过操纵特定神经元可使之恢复到正常活动水平”。
尽管各有缺陷，但人工刺激大脑的方法早已存在。在帕金森症治疗中，深部脑刺激法（Deep brain stimulation）被用来触发脑细胞活性及防止引起轻度颤抖的异常信号，然而植入所需电极是极具侵害性的。经颅磁刺激治疗法（ Transcranial magnetic stimulation）可从大脑外部刺激脑细胞，但由于不能准确定位，所以大脑同时受到大面积影响。光遗传学的研究员们通过光控制转基因脑细胞，但也因为这些（基因）重组，该技术并不认为对人体安全。
目前林（ Lih Lin）的团队提出了一种替代方案，即应用量子点——直径仅为几纳米的光敏半导体粒子。
首先，他们在布满量子点的薄膜上面培养前列腺癌细胞。癌细胞细胞膜置于量子点旁边。接着，该团队将光照在纳米粒子上面。
光的能量激发量子点内电子，使周围区域带有负电。通过电压介导，引发部分癌细胞离子通道的开放从而允许离子自由出入细胞。
在神经细胞中，开放离子通道是产生动作电位的关键一步——大脑内的细胞通过该信号沟通。若电压变化足够大，便能产生动作电位。
在林（ Lih Lin）的团队反复运用神经细胞试验后，他们发现刺激量子点将会引起离子通道开放及神经细胞放电。
对人类而言，量子点需要被运到脑组织。林（ Lih Lin）声称，这点完全不是问题。“其显著优势是它们表面可进行各种分子重组，”，她说道。这些分子可附在量子点上来准确定位特殊脑细胞及通过静脉注入。
关键困难在于把光源传送进大脑中。因此，林（ Lih Lin）猜想该技术应首次应用于激活视网膜细胞，而后者自然吸收光线。从事研究视网膜疾病的合作者弗雷德.雷克（ Fred Reike）说道，量子点因其直接影响离子通道而在此领域具有巨大的潜力，其中离子通道对视觉信号途径起着关键作用。
“量子点在生物医学领域具有广泛的应用前景，”英国利兹大学的凯文. 克彻莉（ Kevin Critchley）赞成道，并补充将存在诸如潜在毒性问题等局限。
“根据先前的研究成果，我们十分看好此技术帮助我们解答生物问题的潜力，并最终能够诊断和治疗人类疾病，”林（ Lih Lin）说。
