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脑机接口是什么,它离我们有多远?

2021-12-05 12:45:35来源:健康时报网|分享|扫描到手机
阅读提要:提起脑机接口,很多朋友会感到茫然。现实中,脑机接口一直在我们生活中。很多帕金森病患者的头上,有时我们可以看见鼓出的两个小小的包,这就是脑机接口的其中一个部分,这是最初步,也是最原始的脑机接口,也叫开环式脑机接口,也就是咱们在生活中常见的脑深部电刺激器,俗称脑起搏器。

(解放军总医院第一医学中心神经外科副主任医师 徐欣)提起脑机接口,很多朋友会感到茫然。现实中,脑机接口一直在我们生活中。很多帕金森病患者的头上,有时我们可以看见鼓出的两个小小的包,这就是脑机接口的其中一个部分,这是最初步,也是最原始的脑机接口,也叫开环式脑机接口,也就是咱们在生活中常见的脑深部电刺激器,俗称脑起搏器。

开环的脑机接口的机器是在患者脑部和胸部,依靠专业的医生调整他们手中的控制器,给与患者端的仪器一些参数来达到调控患者疾病症状的目的。

帕金森病患者常见有震颤、僵直和行动患者,经过这种形式的脑机接口的治疗模式,相关症状在几秒钟或几分钟就可以得到很好的改善。随着对疾病的认识,随着对脑功能和脑环路的认识,目前这种脑机接口不单单用于治疗帕金森病,目前可以用于特发性震颤、肌张力障碍、癫痫、抽动症、老年痴呆、强迫症、抑郁症等疾病。

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插画图自:凌晨

在上个月的第四届中国国际进口博览会上,智能可感知脑起搏器PerceptTM进入大家的视线。与其他的脑起搏器相比,可感知脑起搏器可以利用刺激电极,来采取相应脑部相应核团的神经电生理信号,让我们更好的知道帕金森病患者运动症状及药物服用后的状态,让程控医生给与更精准、更科学、更完善的电子药物处方(治疗参数),以更好的改善患者的生活质量。

脑机接口技术的开展为我们了解脑、认识脑、开发脑及利用脑架起了一座彩桥。 这其中最大的奥妙在找到和症状相关的生物标准物,目前发现,帕金森病患者的丘脑底核的背外侧区域有一种13-30次/秒的Beta震荡,这种震荡和帕金森病患者的行动缓慢和僵直非常相关。

患者服用治疗抗帕金森病的药物后,患者的行动缓慢和僵直均改善,同时这种震荡转换为gamma震荡(大于30Hz)。利用这种生物标志物,可以进行闭环的自适应刺激,也叫闭环的脑机接口。在闭环的实验中发现,丘脑底核(STN)脑深部电刺激(DBS),与服用抗帕金森病药物效果相似:给与电刺激,患者的症状改善,这种Beta震荡也减少,非常神奇的是,刺激量增大,症状改善明显,Beta震荡进一步减少。

这种技术可以使大脑自行感应自身的疾病症状及药物状态,根据患者此时此刻的神经元内部的情况给与个体化,自我控制的治疗状态,犹如家中的恒温控制机器,可以自动调节温度,来达到恒温的状态。

闭环刺激这种通过脑内的神经信号或一个反馈来自动的调节刺激参数(比如电压和频率的),从而来治疗疾病,就达到了脑机接口的状态。

参考文献:

①“Biomarkers for closed-loop deep brain stimulation in Parkinson disease and beyond”

(责任编辑:孙欢)

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