【脑客中国】袁逖飞:神经调控技术的优化与展望

时间:2022-11-17 编辑:瀚翔医疗 浏览数:4659

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感谢主持人的介绍,特别高兴今天能够接受脑客中国的邀请来到这里和大家介绍一下我们近期的一些研究成果。我今天分享的主题是神经调控技术优化跟创新的角度。



这是报告的主要提纲。我希望先给大家简单介绍现在神经调控技术的一些原理,我们现在能做到什么,存在什么问题,还和大家一起讨论一下潜在的思考以及对未来的设想。



神经调控大家可能都非常熟了,脑客过往很多的讲者有带来非常多的相关内容。神经调控是采用不同的物理刺激手段,包括多模态的手段去实现对大脑功能的改变或者调制。最常用的四种物理模态是电、光、声、磁。

01电

电刺激最经典的、或者说目前在医疗中得到最广泛应用的是采用深部植入性的电极去刺激大脑。在帕金森病中,这种植入性的手段可以很快地把手部的震颤给他停止下来,让人可以完成一个完整的喝水动作。这样一种手段可能使帕金森从药物治疗转向非药物治疗,利用非药物治疗作为一个辅助干预手段。


而非侵入的电刺激可能更容易被接纳。比如说采用很低的、直流电流贴在头皮的外表侧,当需要针对特定的皮层时,就可以对皮层的功能产生一个短暂的兴奋或者抑制作用。

02光

光这个模态在动物实验上利用的更广。它产生的灵感来自于大海中随处可见的单细胞的藻类,它们利用光获得光化学能,之后转化为自身的能量。


在动物实验中可以给老鼠的头上插入一根光纤,把光输送到我们想刺激的区域,之后就可以定量,比如说从单个神经元到一百个神经元,从多巴胺神经元到多巴胺加五项自然神经元等,刺激到特定环路执行某些功能的神经元。


但是这种方法需要有一些侵入性的操纵,在人身上不是特别可行。但在人身上可以利用直接的光刺激,比如像40Hz的光刺激被认为有可能可以改善老年痴呆的认知功能。最近国内也有一些工作,比如说复旦大学的苏宇称教授以及三军大的陈晓薇教授,他们都发现利用中红外或者近红外的光子直接刺激到神经系统上,能够引起神经元的活化以及这个功能的改变,所以我们也可以用光去改变大脑的功能。

03声

我们接着介绍用声来实现神经调控,用频率声比如说40Hz的声可以引起40Hz的伽马震荡是最广为人知的。除此之外,我们可以想象,如果出现如幻听、耳鸣等异常的听觉功能时,可以用其他频率的听觉刺激去压制大脑内这些异常活动,我们也有希望去实现疾病的干预或者是听觉功能的改善。


另外一个方向上,我们可以跳出我们人能够感受到的这个声波范围。比如在光的刺激上,我们可以从可见光调整到近红外或者是远红外。在声的刺激上,我们可以考虑用超声波或者次声波来刺激大脑。有研究发现超声有很多办法可以去激活大脑的功能,比如将超声探头放在这个动物的大脑上,就可以通过不同深度的聚焦绕过这个皮层的表面直接激活到大脑的深处。

04磁

最后一个就是磁,磁刺激激活的原理是在线圈中放入电流,电流的时候,线圈中的电流会诱导出短暂的磁场,当快速地把线圈的电流通过并撤走的时候,就会在颅骨中产生交变磁场。


通过把线圈放到大脑的前、后、左、右不同的位置的方式,就可以在皮层中获得一个定量、可控、具有方向性以及物理特性的磁场;也可以通过线圈的形状来修改定量激活一个皮层区域的反应。这样一个反应就可以间接或直接影响到相邻的区域,通过皮层下的功能对大脑的功能产生一个调控。



注:上述内容在征得袁逖飞老师同意后,在不改变原意的情况下进行的部分文字整理。观看完整视频内容请扫描下方二维码或点击阅读原文观看。


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