Nicht-invasive BCI- und Anwendungsüberprüfung für depressive Menschen

Diese Studie zielt darauf ab, ein BCI-Regulierungsschema und -system für Personen mit MDD zu etablieren und eine Validierung für diese Anwendung durchzuführen. Vier detailliertere Inhalte sind in Planung, darunter 1. Bereitstellung biologischer Marker in Gehirnregionen, Schaltkreisen und Netzwerken, die wahrscheinlich mit MDD in Zusammenhang stehen, 2. Bewertungsmodelle des Gehirnzustands und multivariate Signalkartierungsmodelle, 3. virtuelle Regulationsparadigmen, Auswertungen zur Wirkung der Regulierung und 4. multimodale Informationserfassung und Regulierungs-Software- und Hardware-Technologien.

Als Trägereinrichtung rekrutiert das Shanghai Mental Health Center in der Regel MDD-Patienten aus dem täglichen ambulanten Dienst. Die persönlichen Daten der Teilnehmer werden notiert und dann werden die Patienten einer unterschiedlichen Beurteilung ihres Ausmaßes an Depression, Angst, Anhedonie, manischem Zustand, kognitivem Status, Wirkung und Nebenwirkungen der aktuellen Behandlung sowie ihres biologischen Rhythmus, Schlafs und ihrer Qualität unterzogen Leben usw. Es wird peripheres Blut für verschiedene potenzielle Biomarker sowie multimodale Informationen wie EEG, Augenbewegung, Magnetresonanztomographie, Magnetenzephalogramm, fNIRS usw. entnommen. Vergleichen Sie dann die folgenden Laborindikatoren zwischen depressiven Patienten und gesunden Personen, wie z. B. Unterschiede in der Konzentration und Genexpression von Entzündungsfaktoren im peripheren Blut, Indikatoren für oxidativen Stress, aus dem Gehirn stammende neurotrophe Faktoren, Bildgebung des Gehirns, Elektrophysiologie, Blutsauerstoff usw. Die obige Arbeit besteht darin, spezifische neurobiologische Marker für MDD zu erhalten.

Interventionsmaßnahmen sind wie folgt:

1. Traditionelle Medikamente mit SSRIs. MDD-Patienten erhalten verschiedene SSRI-Medikamente und werden einer zweiwöchigen Behandlung unterzogen. Anschließend werden die oben genannten Untersuchungen erneut durchgeführt, um die Wirksamkeit und Nebenwirkungen der aktuellen Behandlung zu bewerten. Bei MDD-Patienten mit Anhedonie können andere Medikamente wie Voxetin und Bupropion in Betracht gezogen werden.
2. rTMS kombiniert mit herkömmlichen SSRI-Medikamenten. Zu den derzeit für rTMS ausgewählten Gehirnregionen gehört der dorsolaterale präfrontale Kortex. In diesem Teil zielt die Studie darauf ab, neue potenzielle Gehirnregionen zu ermitteln, die für eine körperliche Behandlung bei MDD-Patienten geeignet sind. Zu den betrachteten Gehirnregionen gehören der orbitofrontale Kortex, das Kleinhirn und andere. Es verwendet klassische 8-förmige Spulen, Schmetterlingsspulen, tiefe Spulen usw. sowie eine neuronale Navigation, um Stimulationsziele zu lokalisieren.
3. Behandlung basierend auf neurobiologischem Feedback. Bei dieser Art der Behandlung werden MDD-Patienten mit neurobiologischem Feedback behandelt und von EGG überwacht, um einzigartige und spezifische Gehirnwellen zu erfassen, die möglicherweise nur bei MDD-Patienten vorkommen. Diese Behandlung beinhaltet die Verwendung verschiedener psychologischer Paradigmen, einschließlich klassischer kognitiver Forschungsparadigmen, um das Ergebnis des Neuronentrainings und die kognitiven Funktionen nach der Behandlung zu bewerten.

Zu den weiteren in dieser Studie verwendeten Technologien gehören:

1. Funktionellen Magnetresonanztomographie. Gehirnbilder werden während verschiedener funktioneller Aufgaben wie dem emotionalen Matching oder der Monetary Incentive Delay Task (MID) erfasst. Diese Bilder werden weiter analysiert, um den Neuromechanismus von MDD herauszufinden. Wir werden 3T Siemens PRISMA verwenden und Daten von rs-fMRI、DTI、T1、T2 und fMRI sammeln.
2. Elektroenzephalographie. In diesem Teil werden die Forscher das drahtlose Trockenelektroden-EEG-System DSI-24 verwenden. Jeder Proband wird EEG-Erfassungsexperimenten unterzogen und dabei mindestens EEG-Daten im Ruhezustand (mit geschlossenen und offenen Augen) sammeln.
3. Augenbewegungserkennung. Die Augenbewegung wird mit Tobii Pro Spectrum verfolgt.
4. Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie. Die Patienten werden unter der Überwachung eines tragbaren fNIRS-Geräts namens Nirsport2, dem drahtlosen tragbaren NIRS-Bildgebungssystem, verschiedene Aufgaben ausführen. Es besteht aus einer 8-Kanal-LED-Beleuchtung und einem 8-Kanal-Aktivsensor für die faserlose optische Erkennung. Während der Aufgaben liefert das Gerät den Wert und die Veränderungen des Oxyhämoglobinspiegels und des sauerstoffarmen Hämoglobins, die bei den Probanden beobachtet wurden.
5. Magnetenzephalogramm. MEG ist eine völlig nicht-invasive Funktionserkennungstechnik, die in der Entwicklung und Erforschung der Gehirnfunktion und der klinischen Diagnose von Gehirnerkrankungen weit verbreitet ist. MEG verwendet einen empfindlichen Magnetsensor SQUID (Superconducting Quantum Interferometer), der um den Kopf herum angebracht wird, um das ungewöhnlich schwache Magnetfeld zu messen, das durch neuronale Aktivität erzeugt wird. Die erfassten magnetischen Signaldaten werden dann von einem Computer analysiert, verarbeitet und der Magnetresonanztomographie (MRT) überlagert. Durch Software-3D-Bildgebung können die Ergebnisse intuitiver sein, wodurch das MEG eine extrem hohe zeitliche und räumliche Auflösung aufweist.

MDD-Patienten werden je nach ihrem Zustand und der Frage, ob die gewählte Behandlung für sie am besten geeignet wäre, in verschiedene Behandlungskategorien eingeteilt. Alle Personen werden den oben genannten Beurteilungen unterzogen, um eine umfassende, multimodale Informationsdatenbank zu erstellen. Nach dem Vergleich der Ergebnisse vor und nach der Behandlung wird in der Studie schließlich versucht, neue und wirksame Maßnahmen zu ermitteln und deren Durchführbarkeit zu validieren.