Ikke-invasiv BCI og applikationsverifikation for deprimerede mennesker

Denne undersøgelse har til formål at etablere en BCI-reguleringsordning og -system for personer med mdd og at udføre validering for denne applikation. Fire mere detaljerede indhold er ved at blive designet, herunder 1. at levere biologiske markører i hjerneregioner, kredsløb og netværk, der sandsynligvis er relateret til MDD, 2. vurderingsmodeller af hjernens tilstand og multivariate signalkortlægningsmodeller, 3. virtuelle reguleringsparadigmer, evalueringer af virkningen af ​​reguleringen, og 4. multimodal informationsindsamling og regulering af software- og hardwareteknologier.

Shanghai Mental Health Center, som sponsorinstitution, har en tendens til at rekruttere MDD-patienter fra den daglige ambulante service. Patienternes personlige oplysninger vil blive noteret og derefter vil patienterne gennemgå forskellig vurdering af deres niveau af depression, angst, anhedoni, manisk tilstand, kognitiv status, effekt og bivirkninger af den aktuelle behandling samt deres biologiske rytme, søvn, kvalitet af liv osv. Der vil blive udtaget perifert blod for forskellige potentielle biomarkører, samt multimodal information som EEG, øjenbevægelser, magnetisk resonansbilleddannelse, magnetoencefalogram, fNIRS mv. Sammenlign derefter følgende laboratorieindikatorer mellem deprimerede patienter og raske individer, såsom forskelle i koncentrationen og genekspressionen af ​​perifere blodinflammatoriske faktorer, oxidativ stressindikatorer, hjerneafledte neurotrofiske faktorer, hjernebilleddannelse, elektrofysiologi, blodilt osv. Ovenstående arbejde er at opnå specifikke neurobiologiske markører for MDD.

Interventionsforanstaltninger er som følger:

1. Traditionel medicin med SSRI'er. MDD-patienter vil få forskellig SSRI-medicin og gennemgå en to-ugers behandling, hvorefter ovenstående vurderinger vil blive foretaget igen for at evaluere effekten og bivirkningerne af den aktuelle behandling. For MDD-patienter med anhedoni kan anden medicin overvejes såsom Voxetine og Bupropion.
2. rTMS kombineret med traditionel SSRI-medicin. De nuværende hjerneregioner valgt til rTMS inkluderer dorsolateral præfrontal cortex. I denne del har undersøgelsen en tendens til at finde ud af nye potentielle hjerneregioner, der er egnede til fysisk behandling hos MDD-patienter. De overvejede hjerneområder omfatter orbitofrontal cortex, cerebellum og andre. Den bruger en klassisk 8-formede spoler, sommerfuglespoler, dybe spoler osv., neural navigation til at lokalisere stimulationsmål.
3. Behandling baseret på neurobiologisk feedback. I denne form for behandling behandles MDD-patienter med neurobiologisk feedback og vil blive overvåget af EGG for at fange unikke og specifikke hjernebølger, som muligvis kun findes hos MDD-patienter. Denne behandling involverer brug af forskellige psykologiske paradigmer, herunder klassiske kognitive forskningsparadigmer, til at evaluere resultatet af neurontræning og kognitiv funktion efter behandling.

Andre teknologier brugt i denne undersøgelse omfatter:

1. Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse. Hjernebilleder vil blive fanget under forskellige funktionelle opgaver såsom følelsesmæssig matchning, Monetary Incentive Delay Task (MID). Disse billeder vil blive yderligere analyseret for at finde ud af neuro-mekanismen af ​​MDD. Vi vil bruge 3T Siemens PRISMA til at indsamle data om rs-fMRI, DTI, T1, T2 og fMRI.
2. Elektroencefalografi. I denne del vil efterforskerne bruge det trådløse EEG-system for tør elektrode DSI-24. Hvert individ vil gennemgå EEG-indsamlingseksperimenter, i det mindste indsamle EEG-data i hviletilstand (med lukkede og åbne øjne).
3. Detektion af øjenbevægelser. Øjenbevægelser vil blive sporet ved hjælp af Tobii Pro Spectrum.
4. Funktionel nær-infrarød spektroskopi. Patienter vil udføre forskellige opgaver under overvågning af en bærbar fNIRS-enhed kaldet Nirsport2 trådløst bærbart NIRS-billeddannelsessystem. Den består af en 8-kanals LED-belysning og 8-kanals aktiv sensor til fiberløs optisk detektering. Under opgaverne vil enheden give værdien og ændringerne i niveauet af oxyhæmoglobin og deoxygeneret hæmoglobin observeret hos forsøgspersonerne.
5. Magnetoencefalogram. MEG er en fuldstændig ikke-invasiv funktionsdetektionsteknik, der er meget udbredt i udvikling og forskning af hjernefunktion og den kliniske diagnose af hjernesygdomme. MEG bruger en følsom magnetisk sensor SQUID (Superconducting Quantum Interferometer), som er placeret rundt om hovedet for at måle det unormalt svage magnetfelt, der genereres af neuronal aktivitet. De detekterede magnetiske signaldata vil derefter blive analyseret og behandlet af en computer og overlejret på magnetisk resonansbilleddannelse (MRI). Gennem software 3D-billeddannelse kan resultaterne være mere intuitive, hvilket gør, at MEG har ekstrem høj tidsmæssig og rumlig opløsning.

MDD-patienter vil blive opdelt i forskellige behandlingsgræskar baseret på deres tilstand, og om den valgte behandling ville være den bedst egnede for dem. Alle individer vil gennemgå ovenstående vurderinger for at etablere en omfattende, multimodal informationsdatabase, og endelig efter at have sammenlignet resultatet før og efter behandlingen, forsøger undersøgelsen at finde frem til nye og effektive tiltag og validere deres gennemførlighed.