抑郁和焦虑可以通过刺激大脑信号来治疗吗?
Maryam Shanechi, Andrew and Erna Viterbi早期职业主席，电气和计算机工程助理教授，正在尝试做一些以前从未做过的事情:使用脑机接口(BMIs)治疗神经精神疾病。在某种程度上，这份工作让她陷入了困境科学新闻杂志的十大值得关注的科学家．在她的观点的文章上周出版于自然神经科学，山内奇阐述了她打算如何解决这一挑战。
bmi为大脑提供了直接的转化途径大脑信号付诸行动。它们已经在临床试验中用于恢复瘫痪患者失去的运动功能。但是，也许你不知道，我们的大脑不仅控制我们的运动。它们也调节我们的思想和情绪。下面，Shanechi回答了一些关于她工作的问题，以及我们对精神障碍的理解和治疗的未来。
你不是第一个研究bmi的人。是什么让你的研究如此不同?
我们正在开发第一代bmi，可以恢复抑郁、焦虑等神经精神疾病患者的情绪功能。这些新的bmi旨在解决具有挑战性的问题，即调节这些疾病中情绪障碍的异常神经活动模式。换句话说，我们的目标是在药物或治疗无效的情况下恢复患者健康的情绪功能。
为什么记录和理解情绪或情感如此困难?
我想我不是第一个告诉你情绪是复杂的人。仅仅观察一个人的行为并不总是能很好地反映出他们内心的感受。所以我们首先要找到一种可靠的方法来评估一个人的情绪变化在时间上，这很困难。例如，如果我们使用问卷调查，我们每天最多只能给病人几次。了解一个人情绪状态在大脑活动中表现就更难了，因为情绪状态涉及多个分布的大脑区域，而这些区域如何协调活动来表现情绪并不总是清楚的。所以，我们需要解决很多计算和机器学习的挑战，以了解情绪是如何在这些大脑区域的活动中表现出来的。
最后，即使我们理解了情绪或情绪在大脑中是如何表现的，即使我们可以从大脑信号中完美地解码它们，我们仍然没有完成。我们仍然需要解决另一个具有挑战性的问题:我们如何改变这些分布的大脑信号电刺激来调节它们以及它们所代表的异常情绪症状?这在很大程度上是一个尚未解决的长期挑战，我们正专注于在我的实验室解决这个问题。
这不仅对未来的心理健康，而且对整体理解我们的大脑有什么潜力?
神经精神疾病是全世界残疾的主要原因，其中抑郁症是致残最严重的疾病。大约30%的重度抑郁症患者对治疗有抗药性，仅在美国就有大约500万人。有一种以BMI为形式的替代疗法，选择性地针对导致情绪功能障碍的大脑信号，可以彻底改变治疗方法神经精神障碍．
但是bmi不仅是治疗精神障碍的工具，也是发现一般心理健康的工具。bmi可以帮助我们更好地理解情绪调节的神经机制(我们如何开始、停止或改变我们的情绪轨迹)。一种方法是让参与者参与情绪调节，同时我们监测他们的大脑信号来研究这些基本问题。
对一些人来说，BMI与大脑相互作用可能听起来有点可怕。你正在做什么来解决这类工作中可能出现的道德问题?
首先，我们将这些bmi指数设计为仅针对对任何其他治疗无效的非常严重的抑郁和焦虑患者的替代疗法。第二，当然，人类bmi的伦理考虑是不同寻常的，应该由神经伦理学家密切指导。但工程师也有自己的角色。各个学科的工程师都在开发各种各样的工具，这些工具正在从根本上改变社会和整个世界。对我们所有人来说，从道德的角度来对待我们的工作是很重要的，我们所做的工作是为了每个人的利益。
人类的BMI研究也不例外，应该在严格的选择标准下进行。癫痫患者已经有了严格的伦理标准，这可能是如何解决未来人类大脑研究的一个很好的起点。正如Yuste及其同事最近所说，bmi“必须尊重和保护人们的隐私、身份、代理和平等。”我在论文中引用了他们的工作。
你研究的下一步是什么?
我们需要建立模型，让我们能够预测大脑信号如何对持续变化的电刺激做出实时反应。然后我们可以预测刺激的变化如何改变大脑信号，从而预测它如何帮助调节异常情绪州。有了这最后一步，我们终于可以构建控制器，实时改变电刺激来驱动异常大脑朝向健康治疗方案的活动。我们目前正在朝着这些方向努力。
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