Ei-invasiivinen BCI ja sovellusten varmistus masentuneille ihmisille

Tämän tutkimuksen tavoitteena on luoda BCI-sääntelyjärjestelmä ja -järjestelmä henkilöille, joilla on mdd, sekä suorittaa tämän sovelluksen validointi. Suunnitellaan neljä yksityiskohtaisempaa sisältöä, mukaan lukien 1. biologisten markkerien tarjoaminen aivojen alueilla, piireissä ja verkoissa, jotka todennäköisesti liittyvät MDD:hen, 2. aivojen tilan arviointimallit ja monimuuttujasignaalikartoitusmallit, 3. virtuaalisen säätelyn paradigmat, arvioinnit asetuksen vaikutuksista ja 4. multimodaalinen tiedonkeruu ja -sääntely ohjelmisto- ja laitteistoteknologiat.

Sponsorina toimiva Shanghain mielenterveyskeskus pyrkii rekrytoimaan MDD-potilaita päivittäisestä avohoidosta. Potilaiden henkilötiedot merkitään muistiin, minkä jälkeen potilaille tehdään erilainen arviointi masennuksen, ahdistuneisuuden, anhedonian, maanisen tilan, kognitiivisen tilan, nykyisen hoidon vaikutuksen ja sivuvaikutusten sekä biologisen rytmin, unen, hoidon laadusta. elämä jne. Perifeeristä verta otetaan erilaisia ​​potentiaalisia biomarkkereita sekä multimodaalista tietoa, kuten EEG, silmän liike, magneettikuvaus, magnetoenkefalogrammi, fNIRS jne. Vertaa sitten seuraavia laboratorioindikaattoreita masentuneiden potilaiden ja terveiden yksilöiden välillä, kuten eroja perifeerisen veren tulehdustekijöiden pitoisuudessa ja geeniekspressiossa, oksidatiivisen stressin indikaattoreita, aivoista peräisin olevia neurotrofisia tekijöitä, aivojen kuvantamista, sähköfysiologiaa, veren happea jne. Yllä oleva työ on saada aikaan MDD:n spesifisiä neurobiologisia markkereita.

Interventiotoimenpiteet ovat seuraavat:

1. Perinteinen lääkitys SSRI-lääkkeillä. MDD-potilaille annetaan erilaisia ​​SSRI-lääkkeitä ja heille suoritetaan kahden viikon hoito, jonka jälkeen yllä olevat arvioinnit tehdään uudelleen nykyisen hoidon tehokkuuden ja sivuvaikutusten arvioimiseksi. Anhedoniaa sairastaville MDD-potilaille voidaan harkita muita lääkkeitä, kuten Voxetine ja Bupropion.
2. rTMS yhdistettynä perinteisiin SSRI-lääkkeisiin. Nykyiset rTMS:lle valitut aivoalueet sisältävät dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren. Tässä osassa tutkimuksella pyritään löytämään uusia potentiaalisia aivoalueita, jotka soveltuvat fyysiseen hoitoon MDD-potilailla. Tarkasteltuja aivoalueita ovat orbitofrontaalinen aivokuori, pikkuaivot ja muut. Se käyttää klassista 8-muotoista keloja, perhoskeloja, syväkeloja jne., hermosavigointia stimulaatiokohteiden paikallistamiseen.
3. Hoito perustuu neurobiologiseen palautteeseen. Tällaisessa hoidossa MDD-potilaita hoidetaan neurobiologisella palautteella, ja EGG tarkkailee heitä ainutlaatuisten ja spesifisten aivoaaltojen havaitsemiseksi, joita voidaan pitää vain MDD-potilailla. Tässä hoidossa käytetään erilaisia ​​psykologisia paradigmoja, mukaan lukien klassisia kognitiivisia tutkimusparadigmoja, jotta voidaan arvioida neuronien harjoittelun ja kognitiivisten toimintojen tuloksia hoidon jälkeen.

Muita tässä tutkimuksessa käytettyjä tekniikoita ovat:

1. Toiminnallinen magneettikuvaus. Aivokuvia otetaan erilaisten funktionaalisten tehtävien, kuten emotionaalisen yhteensovittamisen, rahallisen kannustimen viivetehtävän (MID) aikana. Näitä kuvia analysoidaan edelleen MDD:n hermomekanismin selvittämiseksi. Käytämme 3T Siemens PRISMAa, joka kerää tietoja rs-fMRI:stä, DTI:stä, T1:stä, T2:sta ja fMRI:stä.
2. Elektroenkefalografia. Tässä osassa tutkijat käyttävät DSI-24 langatonta kuivaelektrodi-EEG-järjestelmää. Jokaiselle koehenkilölle tehdään EEG-keräyskokeet, joissa kerätään vähintään EEG-tietoja levossa (silmät kiinni ja auki).
3. Silmien liikkeiden tunnistus. Silmien liikettä seurataan Tobii Pro Spectrumilla.
4. Toiminnallinen lähi-infrapunaspektroskopia. Potilaat suorittavat erilaisia ​​tehtäviä kannettavan fNIRS-laitteen, joka on nimeltään Nirsport2 langaton puettava NIRS-kuvausjärjestelmä, valvonnassa. Se koostuu 8-kanavaisesta LED-valaistuksesta ja 8-kanavaisesta aktiivisesta anturista kuituttoman optisen havaitsemiseen. Tehtävien aikana laite kertoo koehenkilöillä havaitun oksihemoglobiinin ja happivapaan hemoglobiinin arvon ja tason muutokset.
5. Magnetoenkefalogrammi. MEG on täysin ei-invasiivinen toimintojen havaitsemistekniikka, jota käytetään laajasti aivotoiminnan kehittämisessä ja tutkimuksessa sekä aivosairauksien kliinisessä diagnoosissa. MEG käyttää herkkää magneettisensorin SQUID-anturia (Superconducting Quantum Interferometer), joka sijoitetaan pään ympärille mittaamaan hermosolujen toiminnan synnyttämää epänormaalin heikkoa magneettikenttää. Sen jälkeen havaitut magneettisen signaalin tiedot analysoidaan ja käsitellään tietokoneella ja asetetaan magneettikuvauksen (MRI) päälle. Ohjelmiston 3D-kuvauksen avulla tulokset voivat olla intuitiivisempia, jolloin MEG:llä on erittäin korkea ajallinen ja spatiaalinen resoluutio.

MDD-potilaat jaetaan erilaisiin hoitokurpitsoihin kunnon ja sen perusteella, olisiko valittu hoito heille sopivin. Kaikki henkilöt käyvät läpi yllä olevat arvioinnit kattavan, multimodaalisen tietokannan luomiseksi, ja lopuksi ennen hoitoa ja sen jälkeen saatujen tulosten vertailun jälkeen tutkimuksessa yritetään löytää uusia ja tehokkaita toimenpiteitä ja validoida niiden toteutettavuus.