打造“不眠战士”

　　睡眠对维持人体机能正常运转至关重要。当睡眠不足时，人们就会犯各种各样的错误，严重的还会导致许多惨剧发生。在战场上，如果战士连续作战，缺乏睡眠，就会感到精神疲惫，行动迟缓，从而导致战斗力下降。军事专家指出，能让部队不睡觉却不影响士兵的健康，将会引起战争方式和军力部署的根本变革。为了打造“不眠战士”，美国国防部高级研究计划署（DARPA）目前正在资助一项关于头部磁刺激（transcranial magnetic stimulation），简称“TMS”的技术，目的就是想消除或暂时消除士兵在战斗期间的睡眠欲望，提高美军的战斗力。

　　美国哥伦比亚大学临床神经心理学教授斯特恩说：“人们不必再睡觉，这个想法很诱人，但太极端了。不过，如果人们需要在不睡觉的前提下还保持充沛的精力，我们就能帮助他们做到，并且身体不受丝毫损害，这才是我们最希望做到的。现在，人们生活紧张，睡眠不足是现代城市人的通病。能有一种安全的方法让人连续保持数天清醒，这是非常有吸引力的。”

　　如何给大脑“充电”

　　“TMS”技术初创于1985年，当年英国的医学物理学家巴科尔和他的同事制造了一种电磁设备，它能在动物脊髓中引起电流。他们很快意识到，这种仪器也能直接非介入性地刺激大脑，由此开创了“TMS”的研究领域。

　　“TMS”是根据电磁感应原理工作的。大脑是一个“电力器官”，利用脉冲磁场激活大脑神经线路，可缓解压力、增进认知、克服疲劳。

　　当戴在头上的“TMS”线圈在头皮附近启动时，一个迅速变化的强磁场就会不受阻碍地穿过皮肤和头骨，在大脑的神经系统中引起感应电场，这一感应电场引起神经细胞膜发生一系列变化，从而产生神经电脉冲，激活大脑中负责疲劳和清醒的特殊区域。

　　“TMS”不像脑电图、正电子发射断层扫描及其他纯电学技术那样需将电极贴紧头皮甚至插入大脑或神经组织中。它不需要与大脑有直接的接触，而是利用可安全无痛进入大脑的磁场。

　　潜在重大应用价值

　　“TMS”是除药物之外，将人脑特定区域进行开关操作的最可行技术之一，因此，对“TMS”感兴趣的不只是美国国防部。目前，在神经学和神经生理学领域中，作为对大脑神经系统的刺激技术，它被广泛地应用于研究和临床中。

　　在临床应用方面，“TMS”可用于诊断和治疗由神经系统功能损伤引起的大脑失常行为，甚至提高大脑能力。比如找出瘫痪病人的脑病变部位，检测大脑视神经的功能等。目前，研究人员已经尝试过用这一技术来治疗抑郁症、精神分裂症、帕金森氏病、肌张力障碍、耳聋、慢性疼痛以及癫痫等。德国科学家最近利用磁性刺激法对耳鸣患者脑内的听力中枢进行针对性的刺激治疗，取得了良好效果。此外，美国国家神经疾病与中风研究所的研究人员发现，用“TMS”刺激受试者的额叶前部皮质，可以加快他们解开几何难题的速度。

　　现在，一些价格在3万―4万美元的“TMS”仪器，已经由英国威尔士惠特兰市的磁激有限公司、美国宾夕法尼亚州马尔文市的神经学公司等生产。可携带的“TMS”仪也已问世，一种安装在头盔里的抗疲劳“TMS”装置正在研制中。不过，目前“TMS”仪器只能激活大脑的表层皮质，离开线圈一定距离后磁场强度会急剧下降，能安全穿过并激活大脑中央区域的磁场仍然是“TMS”研究的梦想，因为这提供了治疗如帕金森氏病等顽固疾病的可能。