來源:健康時報網
(解放軍總醫院第一醫學中心神經外科副主任醫師 徐欣)提起腦機接口,很多朋友會感到茫然。現實中,腦機接口一直在我們生活中。很多帕金森病患者的頭上,有時我們可以看見鼓出的兩個小小的包,這就是腦機接口的其中一個部分,這是最初步,也是最原始的腦機接口,也叫開環式腦機接口,也就是咱們在生活中常見的腦深部電刺激器,俗稱腦起搏器。
開環的腦機接口的機器是在患者腦部和胸部,依靠專業的醫生調整他們手中的控制器,給與患者端的儀器一些參數來達到調控患者疾病症狀的目的。
帕金森病患者常見有震顫、僵直和行動患者,經過這種形式的腦機接口的治療模式,相關症狀在幾秒鐘或幾分鐘就可以得到很好的改善。随着對疾病的認識,随着對腦功能和腦環路的認識,目前這種腦機接口不單單用于治療帕金森病,目前可以用于特發性震顫、肌張力障礙、癫痫、抽動症、老年癡呆、強迫症、抑郁症等疾病。
插畫圖自:淩晨
在上個月的第四屆中國國際進口博覽會上,智能可感知腦起搏器PerceptTM進入大家的視線。與其他的腦起搏器相比,可感知腦起搏器可以利用刺激電極,來采取相應腦部相應核團的神經電生理信号,讓我們更好的知道帕金森病患者運動症狀及藥物服用後的狀态,讓程控醫生給與更精準、更科學、更完善的電子藥物處方(治療參數),以更好的改善患者的生活質量。
腦機接口技術的開展為我們了解腦、認識腦、開發腦及利用腦架起了一座彩橋。 這其中最大的奧妙在找到和症狀相關的生物标準物,目前發現,帕金森病患者的丘腦底核的背外側區域有一種13-30次/秒的Beta震蕩,這種震蕩和帕金森病患者的行動緩慢和僵直非常相關。
患者服用治療抗帕金森病的藥物後,患者的行動緩慢和僵直均改善,同時這種震蕩轉換為gamma震蕩(大于30Hz)。利用這種生物标志物,可以進行閉環的自适應刺激,也叫閉環的腦機接口。在閉環的實驗中發現,丘腦底核(STN)腦深部電刺激(DBS),與服用抗帕金森病藥物效果相似:給與電刺激,患者的症狀改善,這種Beta震蕩也減少,非常神奇的是,刺激量增大,症狀改善明顯,Beta震蕩進一步減少。
這種技術可以使大腦自行感應自身的疾病症狀及藥物狀态,根據患者此時此刻的神經元内部的情況給與個體化,自我控制的治療狀态,猶如家中的恒溫控制機器,可以自動調節溫度,來達到恒溫的狀态。
閉環刺激這種通過腦内的神經信号或一個反饋來自動的調節刺激參數(比如電壓和頻率的),從而來治療疾病,就達到了腦機接口的狀态。
參考文獻:
①“Biomarkers for closed-loop deep brain stimulation in Parkinson disease and beyond”
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