研究人员在正常生活中无线记录人类大脑活动

研究人员现在能够无线记录与帕金森病的患者的直接测量的脑活动，然后使用该信息来调整植入装置提供的刺激。深度和表面大脑活动的直接记录提供了许多大脑疾病的潜在原因的独特观点;然而，对这一点的技术挑战在受控临床环境中对相对较短的时间的直接人脑记录有限。

该项目在本杂志上发表自然生物技术，由全国卫生院校资助通过推进创新的神经技术（脑）倡议来源的脑大脑研究。

“这确实是第一个在长时间内无线记录参与者大脑深层和表层活动的例子。家庭环境，“NIH脑倡议的项目经理Kari Ashmont，博士说。”这也是家庭自适应深脑刺激的第一次演示。“

深脑刺激（DBS）设备通过植入细线或电极来管理帕金森病症状的批准，将电信号置于大脑中。2018年，菲利普斯塔尔的实验室，M.D.，Ph.D.在加利福尼亚州大学旧金山，开发了一种DB的自适应版本，只有在基于录制的大脑活动时才适应其刺激。在这项研究中，斯塔尔博士和他的同事对植入技术进行了几次额外改进。

“这是第一个设备，允许在许多小时内连续和直接无线录制整个大脑信号，”斯塔尔博士说。“这意味着我们能够在很长一段时间内进行整个大脑录制，而人们正在达到日常生活。”

这种类型的录音的含义很大。通常用于识别诸如帕金森病症状的问题的大脑活动模式（神经签名）传统上在短时间内在临床环境中记录在临床环境中。这项新技术使得可以在普通日常活动期间验证这些签名。

“如果您希望通过自适应刺激使用住院内记录来修饰疾病状态，您必须表明他们在现实世界中也有效，”斯塔尔博士说。

在长时间记录的另一个优点是，可以预测可以预测移动障碍的脑活动（生物标志物）的不同变化可以用于个体患者。Ro'eeGilron，博士，斯塔尔博士的博士生学者，博士的实验室和本研究的第一个作者，解释说，这允许以前不可能实现的定制DBS治疗。

“因为我们能够为每位患者构建生物标记图书馆，我们现在可以根据患者的个体需求编程每个DBS单元，”吉尔朗博士说。“这包括个性化刺激计划，适应患者的需求全天变化。”

由此产生的一个重要考虑是(几乎)全天大脑记录的伦理含义。美国国立卫生研究院的大脑计划从一开始就认识到解决与开发和使用记录或调节大脑活动的设备有关的潜在伦理考虑的重要性。例如，NIH大脑神经伦理工作组是由神经伦理和神经科学领域的专家组成的，他们为NIH大脑计划提供与神经伦理相关的输入信息——神经伦理是研究神经科学的伦理、法律和社会影响的领域。除了资助神经技术研究外，该计划还资助有关神经技术进步的伦理影响的研究。

斯塔尔说，“已经有病人出于对隐私的担忧来找我们。”“虽然我们现在还不能从大脑活动记录中分辨出特定的正常行为，但这绝对是一个合理的担忧。”我们已经告诉病人可以随意取下他们的可穿戴设备并关掉他们的脑每当他们从事他们想要保密的活动时录音。“

这些患者还被邀请参加NIH BRAIN initiative资助的神经伦理学项目，以确定对这种新技术的担忧(mh14860)。此外，那些选择退出移植项目的人也接受了采访，了解他们的决定。正如最近一份BRAIN 2.0神经伦理学报告所建议的，这些信息将被用于为未来的项目制定伦理指导方针和协议，以实现发现和隐私之间的健康平衡。

这项研究的一个不可预见的益处是，因为它需要在手术后没有与临床医生直接接触，所以非常适合在Covid-19大流行期间至关重要的社会疏远。用于远程患者监控和远程医疗的技术最初是为学习科目的便利设计的，但它们对其他研究项目具有更广泛的应用，这些项目由于Covid-19而被停滞不前。

“我们开发和使用的技术沟通和远程工作与我们的病人也可以让那些没有生活接近一个诊所接受在空气的更新他们的设备和远程医疗访问他们的神经学家管理日益复杂的星展银行设备,“Gilron博士说。

在最近的大脑2.0神经科学报告中强调了诸如家庭之类的自然环境中的自然环境中行为的重要性。Ashmont博士强调，这项研究是朝着那方面的重要一步，并且可以帮助科学家不仅了解疾病，而且还有一般行为的神经表现。

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