加州大學(xué)研發(fā)出一種閉環(huán)神經(jīng)刺激器 可自動(dòng)檢測(cè)和預(yù)防癲癇發(fā)作

據(jù)報(bào)道，加州大學(xué)伯克利分校的研究人員開發(fā)出一種無線，自主的閉環(huán)神經(jīng)刺激器。該設(shè)備被放置在大腦外部，監(jiān)測(cè)大腦中的電活動(dòng)，并通過電刺激進(jìn)行干預(yù)以預(yù)防癲癇發(fā)作。

被該團(tuán)隊(duì)稱為WAND（無線，無偽影神經(jīng)調(diào)節(jié)設(shè)備）的設(shè)備可記錄大腦中最多128個(gè)點(diǎn)的活動(dòng)，旨在快速學(xué)習(xí)和改進(jìn)每位病人震顫或癲癇發(fā)作之前的各種信號(hào)模型。

重要的是，由于該設(shè)備是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，它能夠記錄大腦中的活動(dòng)，即使它將電刺激發(fā)回其中，這使得該裝置非?？焖儆行У卮_定哪種刺激最有效地阻止癲癇發(fā)作以及它們追蹤的其他事件。如果沒有像這樣的實(shí)時(shí)反饋，醫(yī)生可能需要數(shù)年才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)。

閉環(huán)刺激療法極難實(shí)現(xiàn)。Cortera Neurotechnologies的研究人員設(shè)法設(shè)計(jì)了一種能夠測(cè)量來自大腦的全部信號(hào)和來自刺激器的強(qiáng)脈沖的集成電路，允許WAND設(shè)備從前者中減去后者，以獲得清晰的信號(hào)，準(zhǔn)確顯示刺激實(shí)時(shí)對(duì)大腦產(chǎn)生的影響。

WAND設(shè)備被放置在腦部外部，位于定制機(jī)箱中。該團(tuán)隊(duì)通過一項(xiàng)研究證明了這一點(diǎn)，其中訓(xùn)練恒河猴使用操縱桿將光標(biāo)移動(dòng)到盒子中。該設(shè)備學(xué)習(xí)了猴子的手臂在使用操縱桿進(jìn)行特定運(yùn)動(dòng)之前出現(xiàn)的大腦模式，然后成功開始干預(yù)神經(jīng)刺激以延遲該運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在整個(gè)過程中記錄大腦活動(dòng)。據(jù)研究人員所知，這是第一次證明閉環(huán)系統(tǒng)延遲了基于神經(jīng)記錄的反應(yīng)時(shí)間。

研究人員計(jì)劃下一步升級(jí)WAND系統(tǒng)，使他們能夠試驗(yàn)其神經(jīng)刺激療法，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)改進(jìn)自己的技術(shù)?！拔磥砦覀兊哪繕?biāo)是將學(xué)習(xí)融入我們的閉環(huán)平臺(tái)，以構(gòu)建能夠找到最佳治療方法的智能設(shè)備，并讓醫(yī)生不必經(jīng)常干預(yù)這一過程，”Cortera的首席研究員Rikky Muller表示。