據(jù)中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所3月24日消息，該所腦網(wǎng)絡(luò)組與腦機(jī)接口北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功研制出全球首款電池供電的可穿戴閾上重復(fù)經(jīng)顱磁刺激設(shè)備（rTMS）。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《自然?通訊》。

這款可穿戴rTMS設(shè)備的誕生，為抑郁癥、腦卒中、成癮等精神疾病的治療帶來(lái)了重大突破。它不僅讓患者能夠在家庭或社區(qū)中接受治療，還為腦科學(xué)研究提供了全新的工具。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了輕量級(jí)磁芯線圈設(shè)計(jì)和高功率密度高壓脈沖驅(qū)動(dòng)技術(shù)兩大技術(shù)難關(guān)。通過(guò)輕量級(jí)磁芯線圈設(shè)計(jì)，單脈沖能量損耗降至傳統(tǒng)商用設(shè)備的1/10以下，最大功率從10kW降低到800W，同時(shí)保持刺激強(qiáng)度和線圈重量不變。而高功率密度高壓脈沖驅(qū)動(dòng)技術(shù)則將驅(qū)動(dòng)器功率密度提升至傳統(tǒng)設(shè)備的10倍以上，主機(jī)重量從55kg降至3kg，并實(shí)現(xiàn)了電池供電，滿足全場(chǎng)景可穿戴需求。

在人體試驗(yàn)中，該設(shè)備成功誘發(fā)了手部和腿部的運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（MEP），首次在自由行走過(guò)程中實(shí)現(xiàn)rTMS神經(jīng)調(diào)控，揭示了中樞神經(jīng)系統(tǒng)與肢體肌肉活動(dòng)的動(dòng)態(tài)相互作用。
該設(shè)備在臨床和科研領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。一方面，它為抑郁癥等神經(jīng)精神疾病的治療提供了全新解決方案，患者可隨時(shí)隨地使用，顯著擴(kuò)大了適用人群，降低了醫(yī)療成本并提升了治療依從性。另一方面，它為研究自然場(chǎng)景下腦功能動(dòng)態(tài)變化提供了新工具，有助于在自由運(yùn)動(dòng)中驗(yàn)證不同腦區(qū)的功能。
此外，未來(lái)該設(shè)備還可與腦電、近紅外等非侵入式腦信號(hào)檢測(cè)技術(shù)結(jié)合，推動(dòng)閉環(huán)腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室走向真實(shí)場(chǎng)景的大規(guī)模應(yīng)用。
該論文的共同第一作者為戚自輝副研究員和劉浩高級(jí)工程師，通訊作者為蔣田仔研究員。研究團(tuán)隊(duì)還包括左年明研究員、宋明研究員等多位專家。該研究得到了國(guó)家科技創(chuàng)新2030—“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。

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