陳根:可穿戴設備新突破——可直接記錄大腦活動_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2021-05-07 10:54
文/陳根
當前,可穿戴設備已經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揮着重要的作用。
為此,科學家開發了一種可穿戴的深度腦刺激設備,其能夠在非臨牀環境中,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)設備被美國食品和藥物管理局批准用於管理帕金森病的症狀,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學博士Philip Starr的實驗室開發了一種自適應版本的DBS,其能夠在需要時根據記錄的大腦活動調整刺激。
而在最新的研究中,科學家對該植入技術進行了一些額外的改進**。植入的電極可以將記錄的數據傳輸到病人佩戴的設備上****,然後,這些數據會被無線傳輸到一個平板電腦上,再通過符合HIPAA安全要求的服務器上傳到雲端。**
這是第一個允許在多個小時內對整個大腦信號進行連續和直接無線記錄的設備。傳統上的記錄需要在在臨牀環境下進行**,且記錄時間較短,**而該設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,以預測運動的障礙,這使得定製DBS治療達到了以前不可能實現的水平。另外,科學家****能為每個病人建立一個生物標誌物庫,根據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,隨着病人需求在一天中的變化而調整。
雖然該設備對於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。儘管科學家表示,如果病人從事隱私活動,可以隨時取下該設備,並關閉大腦記錄。但是否僅僅通過取下設備、關閉記錄就可以解決這些問題,還有待考究。
該設備可以長時間無線記錄人類大腦表面活動和深層活動,是在非臨牀環境中進行的適應性深層腦刺激的演示。目前,相關研究成果已發表在《自然-生物技術》雜誌上,未來,其在處理好相關挑戰的基礎上,或將帶給人們更多新的驚喜。