可穿戴設(shè)備新突破——可直接記錄大腦活動
摘要: 可穿戴設(shè)備已經(jīng)逐步走入人們的日常生活中,其往往是記錄心率、血壓等相對簡單的健康指標,記錄表面和深層大腦活動的可穿戴設(shè)備可謂寥寥。
當前,可穿戴設(shè)備已經(jīng)逐步走入人們的日常生活中,其往往是記錄心率、血壓等相對簡單的健康指標,記錄表面和深層大腦活動的可穿戴設(shè)備可謂寥寥。但記錄大腦活動,在健康檢測和疾病治療中又發(fā)揮著重要的作用。
為此,科學家開發(fā)了一種可穿戴的深度腦刺激設(shè)備,其能夠在非臨床環(huán)境中,長時間地、無線地、直接地記錄人腦深層和表層活動。
深度腦刺激(DBS)設(shè)備被美國食品和藥物管理局批準用于管理帕金森病的癥狀,其通過植入一根細線或電極,將電信號送入大腦。2018年,加州大學舊金山分校醫(yī)學博士Philip Starr的實驗室開發(fā)了一種自適應(yīng)版本的DBS,其能夠在需要時根據(jù)記錄的大腦活動調(diào)整刺激。
而在最新的研究中,科學家對該植入技術(shù)進行了一些額外的改進。植入的電極可以將記錄的數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲∪伺宕鞯脑O(shè)備上,然后,這些數(shù)據(jù)會被無線傳輸?shù)揭粋€平板電腦上,再通過符合HIPAA安全要求的服務(wù)器上傳到云端。
這是第一個允許在多個小時內(nèi)對整個大腦信號進行連續(xù)和直接無線記錄的設(shè)備。傳統(tǒng)上的記錄需要在在臨床環(huán)境下進行,且記錄時間較短,而該設(shè)備可以在日常生活中長時間記錄。無疑,這種類型的記錄意義是重大的。
值得一提的是,長時間記錄可以為個別病人確定大腦活動的變化,以預(yù)測運動的障礙,這使得定制DBS治療達到了以前不可能實現(xiàn)的水平。另外,科學家能為每個病人建立一個生物標志物庫,根據(jù)病人的個人需求對每個DBS裝置進行編程,其中包括個性化的刺激程序,隨著病人需求在一天中的變化而調(diào)整。
雖然該設(shè)備對于識別帕金森病等問題的大腦活動模式卓有成效,但是隨之而來的是倫理和隱私問題。盡管科學家表示,如果病人從事隱私活動,可以隨時取下該設(shè)備,并關(guān)閉大腦記錄。但是否僅僅通過取下設(shè)備、關(guān)閉記錄就可以解決這些問題,還有待考究。
該設(shè)備可以長時間無線記錄人類大腦表面活動和深層活動,是在非臨床環(huán)境中進行的適應(yīng)性深層腦刺激的演示。目前,相關(guān)研究成果已發(fā)表在《自然-生物技術(shù)》雜志上,未來,其在處理好相關(guān)挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上,或?qū)Ыo人們更多新的驚喜。
穿戴設(shè)備






