Multimodální mozkové dekódování citlivosti na bolest

Bolest je celosvětově hlavní příčinou invalidity. Citlivost jednotlivců na bolest se však do značné míry liší, což často vede k nesouladu mezi klinickou diagnózou nebo léčbou a skutečnými potřebami jednotlivce. Stále neexistují žádné zavedené objektivní ukazatele pro srovnání mezi jednotlivci. Tento integrovaný pilotní projekt je první rozsáhlou, multimodální studií dekódování mozku pro citlivost na bolest. Prozkoumáme signaturu mozkové sítě citlivosti na bolest pomocí analýzy signálů elektroencefalogramu (EEG) a zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). Mezitím integrujeme vrozené, environmentální a lidské faktory s výše uvedenými podpisy mozkové sítě, abychom vytvořili multimodální objektivní model citlivosti na bolest pomocí strojového učení. Tento výzkumný tým se skládá z více než 30 lékařů, vědců a IT odborníků spolu s mezinárodními spolupracovníky s odbornými znalostmi v oblasti neurověd, lékařského zobrazování a lidské filozofie. Pět elitních skupin tvoří tento mezinárodní výzkumný tým a zakládá pět multidisciplinárních podprojektů: Podprojekt A： Citlivost na bolest a související vrozené a environmentální faktory Podprojekt B： Elektrofyziologické mozkové signatury citlivosti na bolest Podprojekt C： MRI mozek podpisy citlivosti na bolest Podprojekt D： Inovativní technologie mozkového počítačového rozhraní (BCI) v měření a predikci citlivosti na bolest Podprojekt E： Bolest a umění: neuro-mentální mechanismy a potenciální aplikace Tento integrovaný projekt má tři klíčové rysy: vědecký novost, technologie a lidskost. Pokud jde o vědeckou novinku, kromě strojového učení a aplikací velkých dat se zaměříme na hlubokou mozkovou strukturu, jako je mozkový kmen, ve kterém bylo získávání obrazu v minulosti obtížné. Vyvineme MRI sekvenci a EEG protokol optimalizovaný pro mozkový kmen. Pokud jde o technologii, vyvineme nositelnou EEG čepici implantovanou algoritmickým čipem pro klinické měření pro dekódování citlivosti na bolest v reálném čase. Pokud jde o lidskost, spojíme ocenění hudby a malby, abychom prozkoumali jejich dopad na mozkové podpisy související s citlivostí na bolest. Dále budeme rozvíjet potenciální aplikace umělecké intervence v modulaci bolesti. Očekáváme, že tento pilotní projekt dosáhne čtyř následujících cílů:

1. Vytvořit tchajwanskou databázi citlivosti na bolest. Mezitím objasnit interakce mezi vrozenými a environmentálními faktory jednotlivce a mozkovou sítí a identifikovat mozkové podpisy související s citlivostí na bolest. (podprojekty A, B, C)
2. Potvrdit mozkové podpisy pro předpovídání citlivosti na bolest pomocí strojového učení. Kromě toho vyvinout nositelná zařízení, jako je EEG čepice pro screening velkých vzorků, a to kombinací rozhraní mozek-počítač prostřednictvím spolupráce mezi průmyslem a univerzitou (podprojekty B, C, D)
3. Prozkoumat plasticitu mozkových signatur souvisejících s citlivostí na bolest pomocí senzorické modulace, jako je hudba, oceňování malby nebo transkutánní elektrická nervová stimulace, a prozkoumat aplikační potenciál pro modulaci bolesti (podprojekty B, C, D, E)
4. Na základě modelu spolupráce tohoto mezinárodního výzkumného týmu budeme kultivovat mladé výzkumníky a podporovat akademické interakce mezi různými členy týmu a zlepšovat mezinárodní viditelnost a konkurenceschopnost Tchaj-wanu (podprojekty A, B, C, D, E)