超声的历史:从蝙蝠到纳粹再到大脑刺激

声音会产生强大的效果。音乐可以降低血压,改变情绪,甚至治疗癫痫等疾病。更重要的是,即使我们听不到,声音也会产生治疗效果

声音会产生强大的效果。音乐可以降低血压,改变情绪,甚至治疗癫痫等疾病。更重要的是,即使我们听不到声音,声音也会产生治疗效果。在过去的一个世纪中,科学家探索了从大脑刺激到细胞再生的一切使用超声(在人类听力范围之外的声音)的可能性。该技术称为“超声生物调节”,已显示出在治疗各种精神疾病(包括强迫症和成瘾)的潜力。

像大多数科学发现一样,在科学家发现他们可以使用超声来刺激大脑的特定区域之前,发生了一系列有趣的事件。第一个涉及一位天主教神父和一只猫头鹰飞入墙壁。

为什么没有眼睛的蝙蝠仍然可以导航

到1790年代,意大利生物学家,生理学家和天主教牧师拉扎罗·斯帕兰萨尼(Lazzaro Spallanzani)发现,消化是一种化学过程,表明受精需要精子和鸡蛋,并具有自发的生成(这种自发生成的理论,是从非生命问题中产生的生物生物)。 (1859年,路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)将最后的钉子置于该理论上。)但是,一个谜团避开了他:谷仓猫头鹰(Barn Owls)是夜间猎人,在一个完全黑暗的房间里坠入墙壁和其他障碍。但是,一只蝙蝠完全可以飞过同一房间。

起初,Spallanzani怀疑蝙蝠具有独特的夜视能力。但是,蝙蝠移开眼睛时仍然可以导航。他得出的结论是,蝙蝠必须使用其他感官导航,但他无法想象哪种感觉使“盲目”的蝙蝠表现得好像可以看到。在得知Spallanzani的蝙蝠问题之后,他的当代瑞士医生路易斯·朱琳(Louis Jurine)提出,蝙蝠在声音中导航。当时这是一个荒谬的主意,但他表明,当他用蜡塞满耳朵时,蝙蝠的飞行被破坏了。Spallanzani证实了Jurine的发现,但从未发现蝙蝠如何通过声音导航。但是,他们的工作是第一个暗示在人类听力范围之外存在声音的人:超声。

将声音放在超声波中

在接下来的世纪中,越来越多的科学家开始研究超声波,但这是使用超声进行大脑刺激的漫长道路。弗朗西斯·加尔顿爵士(Sir Francis Galton)是“相关性”统计概念的创造者,也是优生学的创始人 – 是第一个发现超声波的实际用途的人:狗哨子。据称,他会走过动物园,吹哨,记下了反应的动物。但是,大多数科学家都专注于理论上的超声波特性:超声波可以通过哪些材料?它会引起振动吗?它可以旅行多远?

总体而言,超声波仍然是相对利基的研究领域。同年,加尔顿(Galton)发明了他的狗哨子,皮埃尔·库里(Pierre Curie)(法国物理学家和玛丽·库里夫人的丈夫)发现,放置在电场中时,一块石英会振动并发射超声波。这一发现终于使科学家能够在特定的经常情况下创造超声波,但仍然没有人知道该技术可以使用什么 – 也就是说,直到臭名昭著的船只沉没和全球领导者之间的特别激烈的分歧。是生物学家的工作

到1917年,两项重要事件对检测淹没的物体产生了特别的兴趣:泰坦尼克号和第一次世界大战。在这种兴趣的推动下(对法西斯主义者的鄙视),保罗·兰格文(Paul Langevin)开始探索使用皮埃尔·库里(Pierre Curie)超声发射石英检测德国U型艇的可能性。

兰格文是一位热情而有趣的物理学家。他成立了反法西斯主义知识分子的监视委员会,以阻止法国前法西斯主义的兴起。皮埃尔·库里(Pierre Curie)去世后,他与玛丽·库里(Marie Curie)夫人进行了浪漫的尝试。而且,他发明了一个声纳(声音导航和射程)设备,他向美国物理学家罗伯特·伍德(Robert Wood)展示了该设备。在示威期间,木材注意到小鱼会杀死,如果它们游到声波的光束中。自然,伍德将手伸入超声波束中。他后来描述了这一经历:“几乎感觉到了[无法忍受的]疼痛,这给人一种印象是骨头正在加热。”

1927年,伍德回忆起同事的经验,两位科学家开始研究声波对生物系统的影响,特别是青蛙。他发现,当用高频超声波爆炸时,青蛙死了很像鱼。木材建议死亡原因是内部供暖。但是,他持怀疑态度。为了防止温度升高,他将冰放入了青蛙周围的水中。青蛙仍然死了。承认这项研究可能是由生物学家更好地进行的,伍德将研究移交给了美国动物学家埃德蒙·哈维(Edmund Harvey)。

哈维(Harvey)怀疑超声会引起强烈的振动,这破坏了青蛙组织产生和传输电化学脉冲的能力。依靠电化学冲动的两个最重要的组织是心脏和神经系统。因此,他没有使用整个生物,而是将超声波的重点放在青蛙的心脏上,而青蛙的腿上的神经则集中在神经上。受到激烈的超声波刺激,心脏颤抖,腿被踢,超声生物调节诞生了 – 迅速死亡。

在接下来的几十年中,“医师”声称他们可以通过超声疗法来修饰生物学功能。本质上,超声生物调节变成了蛇油 – “治疗”从湿疹到癌症再到阳ot的一切。 (具有讽刺意味的是,最近的研究表明,超声确实对每种疾病具有治疗潜力。)

未能辜负炒作并不是唯一使超声生物调节繁荣繁荣的东西。还有纳粹。哈维(Harvey)发现仅十年后,第二次世界大战就开始了。除其他事项外,这阻止了科学家与其他国家的同事交流。但是,在第二次世界大战后,关于超声检查的治疗用途的出版物激增,其中许多是德语。尽管这些出版物没有明确描述这些发现是如何做出的,但很明显,纳粹科学家对测试各种超声频率及其对人体的效果进行了大量研究,从破坏精神状态(例如诱发焦虑)到破坏物理状态(例如运动瘫痪)。

由于迫切需要新的脑刺激方法,因此这些发现对超声生物调节产生了兴趣。到20世纪末,研究人员确定了使用超声来诊断和治疗许多疾病的方法(包括癌症,炎症,甚至骨骼骨折)。

超声和大脑刺激

在同一时期,神经科学家在映射大脑方面取得了重大进展,确定哪些区域与特定行为有关。随着超声波变得更好地理解,疗法被证明不会造成永久性损害,科学家开始通过用超声靶向大脑的特定区域来探索改变行为的可能性。最近,科学家表明,超声波脑刺激可用于调节动物行为,包括改善情绪和降低做出良好决定的能力。

原创文章,作者:大天,如若转载,请注明出处:http://www.dsonekey.com/3221.html

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