Multimodal hjerneavkoding av smertefølsomhet

Smerte er den ledende årsaken til funksjonshemming over hele verden. Imidlertid varierer smertesensitiviteten til individer i stor grad, noe som ofte resulterer i misforhold mellom klinisk diagnose eller behandling og individets faktiske behov. Det er fortsatt ingen etablerte objektive indikatorer for sammenligninger mellom individer. Dette integrerte pilotprosjektet er den første storskala, multimodale hjernedekodingsstudien for smertefølsomhet. Vi vil utforske hjernenettverkets signatur for smertefølsomhet ved å analysere elektroencefalogram (EEG) signaler og magnetisk resonansavbildning (MRI.) I mellomtiden vil vi integrere de medfødte, miljømessige og menneskelige faktorene med de nevnte hjernenettverkssignaturene for å etablere en multimodal objektiv modell for smertefølsomhet ved bruk av maskinlæring. Dette forskerteamet er sammensatt av mer enn 30 leger, forskere og IT-eksperter, sammen med internasjonale samarbeidspartnere med ekspertise innen nevrovitenskap, medisinsk bildebehandling og menneskelig filosofi. De fem elitegruppene utgjør dette internasjonale forskerteamet og etablerer fem tverrfaglige delprosjekter: Delprosjekt A： Smertesensitivitet og tilhørende medfødte og miljømessige faktorer Delprosjekt B： Elektrofysiologiske hjernesignaturer for smertefølsomhet Delprosjekt C： MR-hjerne signaturer for smertesensitivitet Delprosjekt D： Innovativ hjernedatamaskingrensesnitt (BCI) teknologi for måling og prediksjon av smertefølsomhet Delprosjekt E： Smerte og kunst: nevro-mentale mekanismer og potensielle anvendelser Det er tre hovedtrekk ved dette integrerte prosjektet: vitenskapelig nyhet, teknologi og menneskelighet. Når det gjelder vitenskapelig nyhet, vil vi, i tillegg til maskinlæring og big data-applikasjoner, fokusere på den dype hjernestrukturen som hjernestammen, der det har vært vanskelig å ta bilder tidligere. Vi vil utvikle en MR-sekvens og EEG-protokoll optimalisert for hjernestammen. Når det gjelder teknologi, vil vi utvikle en bærbar EEG-hette implantert med algoritmebrikke for klinisk måling for å dekode smertefølsomheten i sanntid. Når det gjelder menneskelighet, vil vi kombinere musikk- og malerforståelse for å utforske deres innvirkning på hjernesignaturer relatert til smertefølsomhet. Videre vil vi utvikle potensielle anvendelser av kunstintervensjon i smertemodulering. Vi forventer at dette pilotprosjektet vil nå de fire følgende målene:

1. Å etablere en Taiwan-database over smertefølsomhet. I mellomtiden, for å klargjøre interaksjonene mellom de medfødte og miljømessige faktorene til individet og hjernenettverket, og for å identifisere hjernesignaturer relatert til smertefølsomhet. (delprosjekter A, B, C)
2. For å bekrefte hjernesignaturene for å forutsi smertefølsomheten ved hjelp av maskinlæring. I tillegg, for å utvikle bærbare enheter som EEG-hette for stor prøvescreening ved å kombinere hjerne-datamaskin-grensesnittet gjennom industri-universitetssamarbeidet (delprosjekter B, C, D)
3. Å utforske plastisiteten til hjernesignaturer relatert til smertefølsomhet ved sensorisk modulering som musikk, malerforståelse eller transkutan elektrisk nervestimulering, og å utforske anvendelsespotensialet for smertemodulering (delprosjekter B, C, D, E)
4. Basert på samarbeidsmodellen til dette internasjonale forskerteamet, vil vi dyrke unge forskere, og fremme akademisk interaksjon mellom forskjellige teammedlemmer, og forbedre Taiwans internasjonale synlighet og konkurranseevne (delprosjekter A, B, C, D, E)