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神經系統疾病的新治療方法-無線大腦起搏器

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2019年1月18日

圖、無線大腦起搏器

在Nature Biomedical Engineering期刊上報導,加州大學伯克萊分校的研究人員開發出一種新型的神經刺激器--無線無干擾神經調節裝置(WAND)的大腦起搏器它可監測大腦的電活動,並在發現異常情況時提供電刺激,可為患有癲癇和帕金森症等疾病的患者提供微調治療。WAND會自主識別震顫或癲癇發作的跡象,並調整刺激參數以防止不必要的活動。
 
同時記錄和刺激大腦中的電訊號是非常不容易的,因為來自大腦的電信號會被刺激所傳遞的大量電脈衝所掩蓋。目前深部腦刺激設備,不是在傳遞電刺激時停止記錄,就是在不同部位記錄大腦的刺激,來防止訊號的互相干擾。為了治療帕金森氏症和癲癇症以及各種神經系統疾病,是一個重要目標,提供基於閉環刺激的療法,同時進行神經記錄和刺激也是非常重要的。
 
研究人員設計了WAND定制集成電路,可以記錄來自腦128點細微電波和強電脈衝的全部信號,同時允許WAND從電脈衝中減去信號,從而產生來自腦電波的清晰信號,調整激發參數,並利用設備來識別和延遲恒河猴的特定手臂運動。在訓練期之後,當受試者準備進行運動時產生的神經信號,WAND裝置能夠馬上檢測到,並傳遞延遲運動的電刺激。
 
這是第一次在閉環系統中的神經記錄,驗證了延遲反應,研究人員未來的目標想將研究融入到閉環平台,建構出最佳治療方法的智能設備,並讓醫生不必經常干預治療的過程。(538字;圖1)


參考資料:
Wireless 'pacemaker for the brain' could offer new treatment for neurological disorders. Science Daily,2019/1/1
A wireless and artefact-free 128-channel neuromodulation device for closed-loop stimulation and recording in non-human primates. Nature Biomedical Engineering,201812/31


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