近日,中国科学院自动化研究所与脑机接口北京市重点实验室,研发出一款电池供电的可穿戴重复经颅磁刺激设备(rTMS)。rTMS重量小于3公斤,而性能与商用大型设备相当,这为rTMS技术在家庭、社区及自由行动中的全场景应用提供了新可能。
相较于药物治疗,物理神经调控技术因副作用小、靶向性好,成为临床脑疾病治疗的利器。以深部脑刺激为代表的有创神经调控技术在治疗帕金森病等领域取得进展。在无创神经调控中,由于人类进化形成的头皮、颅骨、脑脊液、脑膜等多层颅脑结构,将脑组织层层保护,使得精确而有效的无创神经调控变得困难,这是神经调控领域中的难题。
1985年,英国谢菲尔德大学教授安东尼·巴克尔等发明经颅磁刺激技术(TMS)。这一技术利用时变磁场在脑内产生感应电流,实现对神经元的非侵入性调控,可直接激活神经元产生动作电位,是一种阈上的无创神经调控手段。相较于电休克等阈上调控手段,TMS无需麻醉、副作用小、安全性高,在脑健康领域展现出潜力。而传统rTMS的脉冲发放频率较高,在线圈中产生几千安培的电流,设备功率在几千瓦到几十千瓦,配套的电源和散热设施使得设备重达数十公斤,限制了其在临床和科研中的应用。当前,将rTMS小型化甚至实现可穿戴是科研人员和工程师面临的技术难题。
该研究通过轻量级磁芯线圈设计和高功率密度高压脉冲驱动技术的突破,将设备的功耗和重量降至进口商用设备的10%,且与现有传统商业TMS设备的刺激强度接近。在人体试验中,这一设备成功诱发了手部和腿部的运动诱发电位,在自由行走过程中实现了rTMS神经调控,揭示了中枢神经系统和不同肢体肌肉活动之间的动态相互作用。
可穿戴rTMS设备有望为抑郁症等神经精神疾病的治疗提供全新场景的解决方案,并为探讨自然场景下脑功能的动态变化提供新工具。
相关成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金等的支持。
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电池供电的可穿戴重复经颅磁刺激设备
? 张焕乔(1933—) 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 11月14日,第九届安徽省智慧家设计集成职业技能竞赛信息通信网络终端维修员赛项在芜湖市繁昌区芜湖机械工程学校开赛,来自安徽省各地近20名职教学生参加了学生组比赛。近年来,安徽省高度重视职业 近年来,学前教育得到快速发展,但仍是国民教育体系的薄弱环节,需要通过立法,贯彻落实党中央、国务院决策部署,破解突出问题,为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下,《中华人民共和国学前教育 中国教育报-中国教育新闻网北京11月1日讯(记者 欧媚)记者今天从全国人大常委会法制工作委员会发言人记者会上获悉,十四届全国人大常委会第十二次会议将于11月4日至8日在北京举行,将对学前教育法 走进重庆市八中渝北校区时,恰逢课间休息时间。操场上,孩子们奔跑玩耍,脸上满是纯真、开朗的笑容。这是记者对这所学校学生的第一印象。守护这份开朗的,是学校一个特别的机构——“心语心苑”心理 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 阳锡叶)近日,湖南省教育厅印发《岳麓山大学城高校学分互认、后勤共保、设施共用实施方案(试行)》,进一步拓宽岳麓山大学城高校(中南大学、湖南大学、湖南师范大学 。本文链接:电池供电的可穿戴重复经颅磁刺激设备研制成功http://www.sushuapos.com/show-12-909-0.html
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