研究人員識(shí)別出與強(qiáng)迫癥癥狀相關(guān)的大腦信號(hào)

普羅維登斯，羅德島[布朗大學(xué)] — 為了改善對(duì)強(qiáng)迫癥的治療，一組研究人員首次在家中記錄了與強(qiáng)迫癥癥狀的潮起潮落相關(guān)的人腦中的電信號(hào)當(dāng)他們開始日常生活時(shí)。這項(xiàng)研究可能是開發(fā)一種名為深部腦刺激的新興療法對(duì)強(qiáng)迫癥癥狀的日常變化做出反應(yīng)的重要一步。

強(qiáng)迫癥影響著世界上多達(dá) 2% 的人口，它會(huì)導(dǎo)致反復(fù)出現(xiàn)不需要的想法和重復(fù)的行為。這種疾病通常會(huì)使人虛弱，多達(dá) 20-40% 的病例對(duì)傳統(tǒng)藥物或行為治療沒有反應(yīng)。深部腦刺激技術(shù)涉及精確放置在大腦中的小電極，可提供溫和的電脈沖，可有效治療超過一半的其他療法失敗的患者。一個(gè)限制是 DBS 無法適應(yīng)受物理和社會(huì)環(huán)境影響的強(qiáng)迫癥癥狀的每時(shí)每刻變化。但是自適應(yīng) DBS——它可以根據(jù)大腦中記錄的實(shí)時(shí)信號(hào)調(diào)整刺激強(qiáng)度——可能比傳統(tǒng) DBS 更有效，并減少不必要的副作用。

美國(guó)退伍事務(wù)部中心的生物醫(yī)學(xué)工程師、布朗大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程副教授大衛(wèi)博頓說：“強(qiáng)迫癥是一種癥狀嚴(yán)重程度隨時(shí)間變化很大的疾病，可以由環(huán)境中的誘因引起。”用于神經(jīng)修復(fù)和神經(jīng)技術(shù)，也是這項(xiàng)新研究的資深作者。“可以根據(jù)癥狀調(diào)整刺激強(qiáng)度的 DBS 系統(tǒng)可以為患者提供更多的緩解和更少的副作用。但為了啟用這項(xiàng)技術(shù)，我們必須首先確定大腦中與強(qiáng)迫癥癥狀相關(guān)的生物標(biāo)志物，這就是我們?cè)谶@項(xiàng)研究中所做的工作。”

該研究由最近獲得布朗生物醫(yī)學(xué)工程博士學(xué)位的 Nicole Provenza 領(lǐng)導(dǎo)。畢業(yè)于 Borton 實(shí)驗(yàn)室，是 Borton 研究小組的合作成果，隸屬于布朗卡尼腦科學(xué)研究所和工程學(xué)院;貝勒醫(yī)學(xué)院的 Wayne Goodman 博士和 Sameer Sheth 博士的研究小組;和來自匹茲堡大學(xué)心理學(xué)和智能系統(tǒng)項(xiàng)目和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的 Jeff Cohn。

在這項(xiàng)研究中，古德曼的團(tuán)隊(duì)招募了五名有資格接受 DBS 治療的重度強(qiáng)迫癥參與者。Sheth 是首席神經(jīng)外科醫(yī)生，他為每位參與者植入了 Medtronic 的研究性 DBS 設(shè)備，該設(shè)備能夠提供刺激并記錄本機(jī)腦電信號(hào)。使用硬件的傳感功能，該團(tuán)隊(duì)在參與者進(jìn)行日常活動(dòng)時(shí)從臨床環(huán)境和家中的參與者那里收集了大腦信號(hào)數(shù)據(jù)。

除了大腦信號(hào)數(shù)據(jù)，該團(tuán)隊(duì)還收集了一套行為生物標(biāo)志物。在臨床環(huán)境中，這些包括面部表情和身體運(yùn)動(dòng)。通過計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)，他們發(fā)現(xiàn)行為特征與大腦內(nèi)部狀態(tài)的變化有關(guān)。在家里，他們測(cè)量了參與者對(duì)強(qiáng)迫癥癥狀強(qiáng)度的自我報(bào)告以及由 Rune Labs 提供的智能手表和配對(duì)智能手機(jī)應(yīng)用程序記錄的生物特征數(shù)據(jù)——心率和一般活動(dòng)水平。然后將所有這些行為測(cè)量值與大腦感應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步，使研究人員能夠?qū)ふ覂烧咧g的相關(guān)性。

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