将患者的大脑连接外部设备,通过“脑机接口技术”治疗精神疾病,这种科幻片中的场景正在照进现实。11月19日,浙江大学脑机调控临床转化研究中心正式挂牌成立,下设神经疾病分中心和精神疾病分中心。中心以神经、精神疾病治疗为需求导向,以双向闭环脑机调控关键技术为核心手段,重点研究诊疗新方法、新技术、新设备的临床转化与产能输出,实现成果的临床应用及医学产业价值。
所谓脑机接口,就是在大脑和假肢等外部设备之间建立一条直接传输大脑指令的通道,实现虽然存在脊髓及运动神经通路损坏,但大脑皮层功能尚健全的情况下,脑部的信号也能通过计算机解读,直接控制外部设备。通过脑机接口技术,我们能更好地认识人脑、研究精神疾病,并通过脑机接口进行反馈治疗。
聚焦难治性癫痫、重度瘫痪等疑难疾病
已取得重要的阶段性成果
据了解,以浙大二院牵头建设和执行的转化中心神经疾病分中心,目前共有专设床位25张,重点聚焦于难治性癫痫、帕金森病和抑郁症与强迫症、重度瘫痪等四大类重大疑难疾病的脑机调控创新诊治研究。
现阶段,分中心已先后取得国内首例植入式脑机接口技术、亚洲首例自主研发的闭环神经刺激技术等重大研究成果。
浙大二院脑科中心、神经外科主任张建民介绍,脑卒中好发于老年人,许多脑血管病患者虽经救治挽回了生命,但常常遗留偏瘫、失语等后遗症。脑卒中后偏瘫、颈髓损伤后的高位截瘫、肌萎缩侧索硬化及闭锁综合征等运动功能严重障碍患者,有望应用脑机接口技术,并借助外部设备,重建肢体运动、语言等功能。
2019年,张建民团队通过对一位高位截瘫志愿者脑内植入Utah阵列电极,让他用意念控制机械手臂的三维运动完成进食、饮水和握手等一系列上肢重要功能运动。该研究的成功标志着我国脑机接口技术在临床转化应用研究中已跻身国际先进行列。
2021年3月18日,张建民团队顺利完成了由浙江大学脑机接口临床转化研究团队研发,具有我国自主知识产权的基于闭环脑机接口神经刺激器(Epilcure)首例植入手术。闭环神经刺激器可以实时监测患者脑电活动情况,并自动识别癫痫等疾病的特征性脑电,在疾病发作前或刚一发生即产生“报警”,同时自动激活脉冲发生器给予精准电刺激,从而对癫痫等疾病的异常脑电产生抑制效果。
近日,团队又对一名患重度抑郁症20年的男性植入电极,希望通过神经调控,改善抑郁症症状。
2个研究型病房、 X个研究型病床
疑难精神疾病的诊治有望得到突破
作为浙江大学脑机调控临床转化研究中心精神疾病分中心,浙江大学医学院附属精神卫生中心(杭州市第七人民医院)承担起精神疾病个体化诊断新技术、精神疾病个体化药物治疗及精神疾病的闭环调控新技术的基础研究和临床转化。
“中心成立后,我们将专门开设2个研究型病房和X张研究型病床,即2+X模式,通过基础研究人员和临床医生的紧密合作,把研究的新技术、新方法进行临床转化,进而服务于临床,服务于患者。”浙大精中(杭州七院)院长李涛表示。
“从精神疾病领域来讲,脑机调控技术的进步,能大大提高许多疑难复杂精神疾病,如抑郁症、强迫症、精神分裂症以及物质依赖等的研究和诊疗水平。”李涛介绍,希望通过精神疾病分中心这个平台,能研发出更多无创或微创的精准脑机调控技术进行临床转化,为抑郁症、强迫症等疑难复杂的精神疾病诊治提供新的手段和方法。
今后,通过脑机调控,科研人员和临床医生可以通过集成多模态设备评估患者的脑功能情况,结合光、电、磁、声等设备进行治疗,再对治疗效果进行评估,进而调整治疗方式继续治疗。“这种评估、干预、再评估、再干预的流程,形成了闭环个体化精准治疗模式。”李涛告诉记者,以抑郁症为例,以往,抑郁症的治疗多是经验性用药,今后,希望通过研究型病房这个平台,结合脑机调控技术,哪种药对哪类患者有用,这个患者是物理治疗有效还是药物治疗有效,都可以实现精准的预测,从而精准治疗,”让患者少走弯路,这是我们的目标。”
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