Multimodal hjerneafkodning af smertefølsomhed

Smerter er den førende årsag til handicap på verdensplan. Den enkeltes smertefølsomhed varierer dog i høj grad, hvilket ofte resulterer i misforholdet mellem klinisk diagnose eller behandling og individets faktiske behov. Der er stadig ingen fastlagte objektive indikatorer for sammenligninger mellem individer. Dette integrerede pilotprojekt er det første storstilede, multimodale hjerneafkodningsstudie for smertefølsomhed. Vi vil udforske hjernenetværkets signatur af smertefølsomhed ved at analysere elektroencefalogram (EEG) signaler og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI.) I mellemtiden vil vi integrere de medfødte, miljømæssige og menneskelige faktorer med førnævnte hjernenetværkssignaturer for at etablere en multimodal objektiv model for smertefølsomhed ved hjælp af maskinlæring. Dette forskerhold er sammensat af mere end 30 læger, videnskabsmænd og it-eksperter sammen med internationale samarbejdspartnere med ekspertise inden for neurovidenskab, medicinsk billeddannelse og menneskelig filosofi. De fem elitegrupper udgør dette internationale forskerhold og etablerer fem tværfaglige delprojekter: Delprojekt A： Smertefølsomhed og tilhørende medfødte og miljømæssige faktorer Delprojekt B： Elektrofysiologiske hjernesignaturer af smertefølsomhed Delprojekt C： MR-hjerne signaturer af smertefølsomhed. Delprojekt D： Innovativ hjernecomputergrænseflade (BCI) teknologi til måling og forudsigelse af smertefølsomhed. Delprojekt E： Smerte og kunst: neuro-mentale mekanismer og potentielle anvendelser Der er tre nøgletræk ved dette integrerede projekt: videnskabeligt nyhed, teknologi og menneskelighed. Med hensyn til videnskabelig nyhed vil vi ud over maskinlæring og big data-applikationer fokusere på den dybe hjernestruktur, såsom hjernestammen, hvor billedopsamlingen tidligere har været vanskelig. Vi vil udvikle en MR-sekvens og EEG-protokol optimeret til hjernestammen. Med hensyn til teknologi vil vi udvikle en bærbar EEG-hætte implanteret med algoritmechip til klinisk måling for at afkode smertefølsomheden i realtid. Med hensyn til menneskelighed vil vi kombinere musik og maleri påskønnelse for at udforske deres indflydelse på hjernesignaturer relateret til smertefølsomhed. Desuden vil vi udvikle potentielle anvendelser af kunstintervention i smertemodulering. Vi forventer, at dette pilotprojekt vil nå de fire følgende mål:

1. At etablere en Taiwan-database over smertefølsomhed. I mellemtiden for at afklare samspillet mellem individets medfødte og miljømæssige faktorer og hjernenetværket, og at identificere hjernesignaturer relateret til smertefølsomhed. (delprojekter A, B, C)
2. For at bekræfte hjernesignaturerne til at forudsige smertefølsomheden ved hjælp af maskinlæring. Derudover at udvikle bærbare enheder såsom EEG-hætte til screening af store prøver ved at kombinere hjerne-computer-grænsefladen gennem industri-universitetssamarbejdet (delprojekter B, C, D)
3. At udforske plasticiteten af ​​hjernesignaturer relateret til smertefølsomhed ved sensorisk modulering, såsom musik, maleriskønnelse eller transkutan elektrisk nervestimulation, og at udforske anvendelsespotentialet for smertemodulation (delprojekter B, C, D, E)
4. Baseret på samarbejdsmodellen for dette internationale forskerhold vil vi dyrke unge forskere og fremme akademisk interaktion mellem forskellige teammedlemmer og forbedre Taiwans internationale synlighed og konkurrenceevne (delprojekter A, B, C, D, E)