Неинвазивный BCI и проверка приложений для людей с депрессией

Целью данного исследования является создание схемы и системы регулирования BCI для людей с БДР, а также проведение проверки этого приложения. В стадии разработки находятся еще четыре более детальных содержания, в том числе 1. предоставление биологических маркеров в областях, цепях и сетях мозга, которые, вероятно, связаны с БДР, 2. модели оценки состояния мозга и модели многомерного картирования сигналов, 3. парадигмы виртуальной регуляции, оценки влияния регулирования и 4. мультимодальный сбор информации и регулирование программных и аппаратных технологий.

Шанхайский центр психического здоровья, как учреждение-спонсор, имеет тенденцию набирать пациентов с БДР из ежедневного амбулаторного обслуживания. Личная информация пациентов будет записана, а затем пациенты пройдут различную оценку уровня депрессии, тревоги, ангедонии, маниакального состояния, когнитивного статуса, эффекта и побочных эффектов текущего лечения, а также их биологического ритма, сна, качества жизнь и т. д. Периферическая кровь будет взята на предмет различных потенциальных биомаркеров, а также мультимодальной информации, такой как ЭЭГ, движение глаз, магнитно-резонансная томография, магнитоэнцефалограмма, fNIRS и т. д. Затем сравните следующие лабораторные показатели между пациентами с депрессией и здоровыми людьми, такие как различия в концентрации и экспрессии генов воспалительных факторов периферической крови, показатели окислительного стресса, нейротрофические факторы головного мозга, визуализация мозга, электрофизиология, кислород крови и т. д. Вышеуказанная работа направлена ​​на получение специфических нейробиологических маркеров БДР.

Меры вмешательства заключаются в следующем:

1. Традиционное лечение СИОЗС. Пациентам с БДР будут назначены различные препараты СИОЗС, и они пройдут двухнедельное лечение, после чего вышеуказанные оценки будут проведены снова для оценки эффективности и побочных эффектов текущего лечения. Для пациентов с БДР с ангедонией можно рассмотреть возможность применения других препаратов, таких как воксетин и бупропион.
2. рТМС в сочетании с традиционными препаратами СИОЗС. Текущие области мозга, выбранные для рТМС, включают дорсолатеральную префронтальную кору. В этой части исследование направлено на обнаружение новых потенциальных областей мозга, подходящих для физического лечения пациентов с БДР. К рассматриваемым отделам мозга относятся орбитофронтальная кора, мозжечок и другие. Он использует классические 8-образные катушки, катушки-бабочки, глубокие катушки и т. д., нейронную навигацию для определения местоположения целей стимуляции.
3. Лечение, основанное на нейробиологической обратной связи. При этом виде лечения пациентов с БДР лечат с помощью нейробиологической обратной связи, и они будут контролироваться с помощью EGG, чтобы уловить уникальные и специфические мозговые волны, которые можно считать обнаруженными только у пациентов с БДР. Это лечение включает использование различных психологических парадигм, включая классические парадигмы когнитивных исследований, для оценки результатов тренировки нейронов и когнитивных функций после лечения.

Другие технологии, используемые в этом исследовании, включают:

1. Функциональная магнитно-резонансная томография. Изображения мозга будут фиксироваться во время различных функциональных задач, таких как эмоциональное сопоставление, задание на задержку денежного стимула (MID). Эти изображения будут дополнительно проанализированы, чтобы выяснить нейромеханизм БДР. Мы будем использовать 3T Siemens PRISMA, собирая данные rs-fMRI, DTI, T1, T2 и фМРТ.
2. Электроэнцефалография. В этой части исследователи будут использовать беспроводную систему ЭЭГ с сухими электродами DSI-24. Каждый испытуемый будет подвергаться экспериментам по сбору ЭЭГ, по крайней мере, сбору данных ЭЭГ в состоянии покоя (с закрытыми и открытыми глазами).
3. Обнаружение движения глаз. Движение глаз будет отслеживаться с помощью Tobii Pro Spectrum.
4. Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия. Пациенты будут выполнять различные задачи под контролем портативного устройства fNIRS под названием Nirsport2, беспроводной носимой системы визуализации NIRS. Он состоит из 8-канального светодиодного осветителя и 8-канального активного датчика для бесволоконного оптического обнаружения. Во время выполнения заданий устройство будет предоставлять значения и изменения уровня оксигемоглобина и дезоксигенированного гемоглобина, наблюдаемые у испытуемых.
5. Магнитоэнцефалограмма. МЭГ — это полностью неинвазивный метод определения функций, широко используемый при разработке и исследовании функций мозга, а также клинической диагностике заболеваний головного мозга. MEG использует чувствительный магнитный датчик SQUID (сверхпроводящий квантовый интерферометр), который размещается вокруг головы для измерения аномально слабого магнитного поля, генерируемого активностью нейронов. Обнаруженные данные магнитного сигнала затем будут проанализированы и обработаны компьютером и наложены на магнитно-резонансную томографию (МРТ). Благодаря программному обеспечению 3D-визуализации результаты могут быть более интуитивными, благодаря чему MEG имеет чрезвычайно высокое временное и пространственное разрешение.

Пациенты с БДР будут разделены на различные группы лечения в зависимости от их состояния и того, будет ли выбранное лечение наиболее подходящим для них. Все люди пройдут вышеуказанные оценки для создания комплексной мультимодальной информационной базы данных, и, наконец, после сравнения результатов до и после лечения, исследование пытается найти новые и эффективные меры и подтвердить их осуществимость.