Multimodale hersendecodering van pijngevoeligheid

Pijn is wereldwijd de belangrijkste oorzaak van invaliditeit. De pijngevoeligheid van individuen varieert echter in grote mate, wat vaak resulteert in een discrepantie tussen de klinische diagnose of behandeling en de werkelijke behoeften van het individu. Er zijn nog steeds geen vastgestelde objectieve indicatoren voor vergelijkingen tussen individuen. Dit geïntegreerde pilootproject is het eerste grootschalige, multimodale hersendecoderingsonderzoek voor pijngevoeligheid. We zullen de signatuur van het hersennetwerk van pijngevoeligheid onderzoeken door elektro-encefalogram (EEG) signalen en magnetische resonantie beeldvorming (MRI) te analyseren. Ondertussen zullen we de aangeboren, omgevings- en menselijkheidsfactoren integreren met de bovengenoemde handtekeningen van het hersennetwerk om een ​​multimodaal objectief model van pijngevoeligheid vast te stellen met behulp van machine learning. Dit onderzoeksteam bestaat uit meer dan 30 artsen, wetenschappers en IT-experts, samen met internationale medewerkers met expertise op het gebied van neurowetenschappen, medische beeldvorming en menselijke filosofie. De vijf elitegroepen vormen dit internationale onderzoeksteam en zetten vijf multidisciplinaire subprojecten op: Subproject A: pijngevoeligheid en bijbehorende aangeboren en omgevingsfactoren Subproject B: elektrofysiologische hersensignaturen van pijngevoeligheid Subproject C: MRI-hersenen handtekeningen van pijngevoeligheid Subproject D: innovatieve Brain Computer Interface (BCI)-technologie voor het meten en voorspellen van pijngevoeligheid Subproject E: pijn en kunst: neuro-mentale mechanismen en mogelijke toepassingen Er zijn drie hoofdkenmerken van dit geïntegreerde project: wetenschappelijke nieuwheid, technologie en menselijkheid. In termen van wetenschappelijke nieuwigheid zullen we ons, naast machine learning en big data-toepassingen, concentreren op de diepe hersenstructuur zoals de hersenstam, waarin de beeldacquisitie in het verleden moeilijk was. We zullen een MRI-sequentie en EEG-protocol ontwikkelen dat is geoptimaliseerd voor de hersenstam. Wat de technologie betreft, zullen we een draagbare EEG-kap ontwikkelen, geïmplanteerd met een algoritmechip voor klinische metingen om de pijngevoeligheid in realtime te decoderen. In termen van menselijkheid zullen we muziek en schilderkunst combineren om hun impact op hersensignaturen gerelateerd aan pijngevoeligheid te onderzoeken. Verder zullen we mogelijke toepassingen van kunstinterventie bij pijnmodulatie ontwikkelen. We verwachten dat dit proefproject de volgende vier doelen zal bereiken:

1. Een Taiwanese database van pijngevoeligheid opzetten. Ondertussen, om de interacties tussen de aangeboren en omgevingsfactoren van het individu en het hersennetwerk te verduidelijken, en om hersenhandtekeningen te identificeren die verband houden met pijngevoeligheid. (deelprojecten A, B, C)
2. Om de hersenhandtekeningen te bevestigen voor het voorspellen van de pijngevoeligheid met behulp van machine learning. Daarnaast draagbare apparaten ontwikkelen, zoals een EEG-dop voor screening van grote monsters door de hersen-computerinterface te combineren via de samenwerking tussen industrie en universiteit (deelprojecten B, C, D)
3. Onderzoeken van de plasticiteit van hersensignaturen gerelateerd aan pijngevoeligheid door sensorische modulatie zoals muziek, waardering van schilderijen of transcutane elektrische zenuwstimulatie, en het verkennen van het toepassingspotentieel voor pijnmodulatie (deelprojecten B, C, D, E)
4. Op basis van het samenwerkingsmodel van dit internationale onderzoeksteam zullen we jonge onderzoekers cultiveren, academische interacties tussen verschillende teamleden bevorderen en de internationale zichtbaarheid en het concurrentievermogen van Taiwan verbeteren (deelprojecten A, B, C, D, E)