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张贴于2021年5月3日下午7点
美国国立卫生研究院BRAIN计划资助的研究打开了大脑深部活动和行为之间的关联之门。
研究人员现在能够无线记录帕金森患者直接测量的大脑活动，然后使用这些信息来调整植入设备所提供的刺激。直接记录深部和表层大脑活动可以让我们对许多脑部疾病的潜在原因有一个独特的了解;然而，迄今为止的技术挑战将直接人脑记录限制在对照临床环境中相对较短的时间内。
该项目发表在期刊上自然生物技术由美国国立卫生研究院的脑研究通过推进创新神经技术(Brain)计划资助。
NIH brain项目经理Kari Ashmont博士说:“这真的是第一个在参与者的家庭环境中无线记录长时间深层和表层人脑活动的例子。”“这也是自适应深度脑刺激在国内的首次展示。”
深部脑刺激(DBS)设备已获得美国食品和药物管理局的批准，通过植入一根细线或电极，向大脑发送电信号，来治疗帕金森病症状。2018年，加州大学旧金山分校菲利普·斯塔尔博士的实验室，开发了一种适应性的DBS它只在需要时根据记录的大脑活动调整刺激。在这项研究中，斯塔尔博士和他的同事对植入技术进行了几项额外的改进。
Starr博士说:“这是第一个允许在数小时内连续直接无线记录整个大脑信号的设备。”“这意味着我们能够在人们日常生活的很长一段时间内进行全大脑记录。”
这种类型的记录意义重大。通常用于识别帕金森病症状等问题的大脑活动模式(神经信号)传统上是在短时间内在临床环境中记录的。这项新技术使得在日常活动中验证这些签名成为可能。
Starr博士说:“如果你希望使用医院内的记录来通过适应性刺激来改变疾病状态，你必须证明它们在现实世界中也是有效的。”
长时间记录的另一个优点是，可以预测运动障碍的大脑活动(生物标记物)的明显变化现在可以为个别患者确定。Dr. Starr实验室的博士后学者、本研究的第一作者Ro 'ee Gilron博士解释说，这使得定制的DBS治疗达到了以前不可能实现的水平。
Gilron博士说:“因为我们能够为每个患者建立一个生物标志物库，我们现在可以根据患者的个人需求对每个DBS单元进行编程。”“这包括个性化刺激方案，可以根据患者一天中的需求变化进行调整。”
出现的一个重要考虑是(几乎)全天大脑记录的伦理意义。从一开始，NIH BRAIN计划就认识到解决潜在伦理问题的重要性用于修饰或说明记录或调节大脑活动的设备的开发和使用。例如，美国国立卫生研究院脑神经伦理学工作组是一组神经伦理学和神经科学方面的专家，为NIH BRAIN计划提供与神经伦理学相关的信息，神经伦理学是研究神经科学的伦理、法律和社会影响的领域。除了为神经技术研究提供资金外，该倡议还资助研究神经技术进步的伦理影响．
斯塔尔博士说:“曾有患者向我们提出隐私问题。”“尽管我们还不能将特定的正常行为与大脑活动记录区分开来，但这是一个绝对合理的担忧。我们已经告诉患者，只要他们从事想要保密的活动，就可以随意摘掉他们的可穿戴设备，并关闭大脑记录。”
患者还被邀请参加NIH BRAIN倡议资助的神经伦理学项目，以确定对这种新技术的担忧(MH114860)．此外，选择退出植入项目的个体接受了关于他们的决定的采访。正如最近推荐的BRAIN 2.0神经伦理报告，这些信息将用于为未来的项目制定道德准则和协议，以实现发现和隐私之间的健康平衡。
这项研究的一个不可预见的好处是，由于它在手术后几乎不需要与临床医生直接接触，因此非常适合在COVID-19大流行期间至关重要的社交距离。用于远程患者监测和远程医疗的技术最初是为了方便研究对象而设计的，但它们在其他因COVID-19而停滞的研究项目中有更广泛的应用。
Gilron博士说:“我们开发并用于与患者进行远程通信和工作的技术，也可以让那些不住在诊所附近的人在管理日益复杂的DBS设备时，接受他们的设备的‘空中更新’，并从他们的神经科医生那里获得远程健康访问。”
最近的一项研究强调了在自然环境(如家庭)中研究行为的重要性，因为它与神经活动有关BRAIN 2.0神经科学报告．阿什蒙特博士强调，这项研究是朝着这个方向迈出的重要一步，它不仅将帮助科学家理解疾病，而且还将帮助他们理解一般行为的神经表征。
该研究由NIH BRAIN Initiative (NS100544)资助。
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就像你在网上读到的任何东西一样，这篇文章不应该被理解为医学建议;在改变你的健康计划之前，请咨询你的医生或初级保健提供者。
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