新研发的大脑刺激装置植入物可通过呼吸动作自行供电 减少手术痛苦

新研发的大脑刺激装置植入物可通过呼吸动作自行供电减少手术痛苦深度脑刺激包括将微小的电线植入大脑的目标区域,以提供温和的电脉冲,干预纠正器官中的异常电活动。这项技术在1997年被批准用于治疗帕金森氏症震颤,但我们最近看到科学家将其用于治疗抑郁症和冲动行为,并取得了有希望的早期结果。每年约有15万名患者接受这些植入物,设备放置在胸部皮肤下,电线向上延伸至大脑。在目前的形式下,这些设备靠电池运行,每两三年就需要更换一次,而且每次更换都需要进行外科手术。我们已经看到起搏器技术的一些有趣的进展,旨在解决心律紊乱患者的这一相同问题。研究人员已经展示了实验性的起搏器,例如,可以由人体自身的肌肉,甚至是他们的心跳来驱动。康涅狄格大学的科学家们现在已将这种类型的思维应用于深层大脑刺激。他们的创造是基于三电效应,即某些材料在相互摩擦时会带电,例如气球和你的头发。该团队设计了一个深层大脑刺激装置,可以通过一个人的呼吸运动收集这种类型的能量。该植入物由多层三电材料组成,通过摩擦产生电能。这种电力为一个生物兼容的超级电容器充电,这反过来又为深层脑刺激器提供动力。研究作者EsraaElsanadidy说:"我们使用新的纳米材料创造了我们的三电纳米发电机,当它们相互接触时产生大量的能量输出,足以运行深层大脑刺激器。"研究小组在一只模拟猪器官身上测试了他们的设备,该设备由一个猪肺组成,可以通过一个泵进行充气和放气,就像吸气和呼气时一样。这种运动引起了三电材料之间的摩擦并产生了电流,刺激器能够利用这些电流每秒产生60次电脉冲。这些脉冲随后被用于刺激小鼠的体外脑组织。团队成员IslamMosa说:"这是第一个结合了所有部分的系统;高效的能量收集、能量储存和可控的大脑刺激器。我们证明了我们的自持式深层脑刺激器可以通过交替的刺激期和无刺激期来间歇性地刺激脑组织,这是一种治疗精神病的有效的深层脑刺激方法。"从这里开始,该团队计划在大型动物身上测试该系统。该研究发表在《细胞报告物理科学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332255.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332255.htm

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世界首创:研究测试人类大脑植入物以阻止暴饮暴食

世界首创:研究测试人类大脑植入物以阻止暴饮暴食据NewAtlas报道,在一项世界首创的试点研究中,科学家们通过手术将一种装置植入两名患有暴饮暴食症的肥胖者的大脑中。该设备被设计用来检测和破坏与暴饮暴食食物渴望有关的大脑信号,有希望的结果为未来植入物能够控制各种冲动行为奠定了基础。2017年底,一项引人入胜的研究发表了,该研究表明,被称为伏隔核的大脑区域的某些活动可能与暴饮暴食等有害冲动行为有关。该研究在小鼠身上展示了大脑植入物如何能够实时检测与暴饮暴食冲动有关的活动,提供脉冲电流以阻断这些信号,并随后阻止动物过度消费食物。对人类进行深层大脑刺激的想法并不完全是新的。多年来,科学家们已经使用植入式设备来帮助治疗癫痫和帕金森病等疾病的患者。但是之前的那些设备通常依赖于预编程的电刺激,旨在更广泛地管理有严重运动控制问题的病人。这项新研究采取了一种完全不同的方法,希望通过识别和阻断高度特定的大脑活动特征来控制冲动行为。这项新研究提供了这一想法可能在人类身上发挥作用的第一个证据。研究人员在《自然医学》杂志上报告了首批使用这种大脑刺激装置的两名人类患者的经历。试点试验中的两名患者被临床诊断为暴饮暴食症,并且严重肥胖。在进行了植入大脑刺激装置的外科手术后,这两名患者被观察了大约六个月,该装置的电极瞄准了伏隔核。在最初的观察期间,研究人员专注于记录每个病人的大脑活动,目的是找出一个可能与暴饮暴食行为特别相关的独特特征。这有时包括让病人到实验室进行实验,在那里他们会看到大量的高热量食物的自助餐。在最初的观察和记录阶段之后,研究人员打开了植入物,每个植入物都被编码为个别病人自己的暴饮暴食神经触发器。该设备是一个闭环系统,这意味着它被设计为在感觉到目标大脑活动时独立地开启和关闭其电脉冲。研究人员又对这些病人进行了六个月的监测,并指出这些设备似乎运作良好,没有发现任何不良影响。两名患者都报告说暴饮暴食发作的频率明显下降,失去控制的感觉也减少了。平均而言,每位患者在接下来的六个月里还减掉了大约11磅(5公斤),没有特别的饮食干预方向。“这是一项早期的可行性研究,我们主要是评估安全性,但当然,这些病人向我们报告的强大的临床效益确实令人印象深刻,令人振奋,”该研究的高级作者CaseyHalpern说。正如Halpern所强调的,这项最初的试点研究旨在主要关注安全性和可行性。因此,现在判断这种大脑刺激方法是否真的能控制暴饮暴食还为时过早,但这些早期迹象确实表明该设备是安全的。研究人员特别指出,在寻找明显的大脑活动模式方面存在挑战,这些模式可能只与“失去控制”的暴饮暴食有关,而不是与常规饮食或渴望事件有关。经过几个月的监测,确定了某些信号,但还需要更多的工作来优化人类暴饮暴食的大脑信号的特异性。约克大学的心理健康研究员AlexandraPike没有参与这项新的研究,她强调该设...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310211.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1310211.htm

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斯坦福大学:大脑植入物恢复了头部受伤患者的功能斯坦福大学研究人员开发的新型大脑植入物在恢复头部受伤患者的功能方面取得了显著成功。深部脑刺激植入物的目标是增强负责意识、学习、记忆、思维和解决问题的区域之间的活动。在一项涉及五名脑损伤参与者的试验中,参与者表示安装该设备后,注意力、阅读能力、记忆力、驾驶技能和整体日常功能都有显着改善。一位参与者吉娜·阿拉塔(GinaArata)在2001年的一场车祸中脑部受伤,她描述了植入物的变革性影响,指出记忆力、协调性和情绪调节能力得到了改善。选定的试验参与者已从昏迷中恢复,他们的大脑系统被认为仍然保留,但功能未达到最佳状态。该植入物旨在精确刺激特定的大脑区域,有效地“点亮”神经通路完好但下调的区域。source:投稿:@TNSubmbot频道:@TestFlightCN

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FDA担忧大脑植入物安全性,Neuralink需提供更多证据Neuralink是ElonMusk投资的一家公司,致力于改变世界。该公司成功地在猴子身上测试了大脑植入物,并计划于2023年开始在人体上测试类似的植入物。然而,FDA尚未批准使用与之前测试过的所有猪相同的设备,因为他们认为电池系统无法正常工作,并存在移除或升级脑植入物时可能出现折断等风险。去年11月,Musk声称他们将“在六个月内”获得FDA批准。如果许可被授予,则首批产品可能会在2030年之前上市。投稿:@ZaiHuabot频道:@TestFlightCN

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脑植入物成功控制癫痫和强迫症美国俄勒冈健康与科学大学(OHSU)的一名女患者成为世界上第一个受益于植入式大脑刺激器的患者。这种刺激器通过有效控制,改变了两种让她备受困扰的疾病症状:癫痫发作和强迫症。这项发表于《神经元》杂志的案例研究,描述了一种反应性神经刺激系统(RNS)的交互式编程,该系统可成功控制曾经扰乱这名患者生活的疾病。研究人员称,双程序植入设备可监视与癫痫和强迫症相关的大脑活动,它是世界上唯一可同时治疗两种疾病的设备,是独立编程的,针对癫痫的方案与强迫症的方案并不相同。(科技日报)

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彻底改变大脑健康:莱斯大学发明微型植入式脑刺激器

彻底改变大脑健康:莱斯大学发明微型植入式脑刺激器莱斯大学的工程师们开发出了首个在人类患者身上起作用的微型脑刺激器。图片来源:JeffFitlow/莱斯大学这种被称为"数字可编程过脑治疗器"(DOT)的设备可以为耐药性抑郁症和其他精神或神经疾病的治疗带来革命性的变化,因为它提供了一种替代疗法,与目前基于神经刺激的疗法相比,它能为患者提供更大的自主性和可及性,与其他脑机接口(BCI)相比,它的侵入性更小。莱斯大学电气与计算机工程系和生物工程系教授罗宾逊说:"在这篇论文中,我们展示了我们的设备,它只有豌豆大小,可以激活运动皮层,从而使患者移动他们的手。未来,我们可以将植入物放置在大脑的其他部位,比如前额叶皮层,我们希望它能改善抑郁症或其他疾病患者的执行功能"。现有的植入式脑刺激技术由相对较大的电池供电,这些电池需要放置在身体其他部位的皮下,并通过较长的导线与刺激装置相连。这种设计上的限制需要进行更多的手术,使患者承受更大的硬件植入负担、电线断裂或失效的风险,以及未来更换电池手术的需要。莱斯大学的雅各布-罗宾逊(JacobRobinson)和他的研究团队开发出了最小的植入式脑刺激器,并在人类患者身上进行了演示,这将彻底改变抗药性抑郁症和其他精神或神经疾病的治疗方法。图片来源:JeffFitlow/莱斯大学罗宾逊实验室的电气工程研究生、发表在《科学进展》(ScienceAdvances)上的这项研究的第一作者约书亚-伍兹(JoshuaWoods)解释说:"我们通过使用外部发射器为设备无线供电,消除了对电池的需求。"莱斯大学应用物理学专业的前研究生、现就职于MotifNeurotech公司的阿曼达-辛格(AmandaSinger)也是该研究的第一作者。该技术依赖于一种能将磁场转换为电脉冲的材料。这种转换过程在小范围内非常有效,并且具有良好的错位容差,这意味着它不需要复杂或微小的操作来激活和控制。该设备的宽度为9毫米,可提供14.5伏电压的刺激。罗宾逊说:"我们的植入物通过这种磁电效应获得全部能量。"罗宾逊是Motif公司的创始人兼首席执行官,Motif公司是通过莱斯大学生物技术启动平台成立的一家初创公司,该公司正致力于将这种设备推向市场。Motif是几家神经技术公司之一,这些公司正在探索BCIs在彻底改变神经系统疾病治疗方法方面的潜力。罗宾逊说:"神经刺激是实现精神健康领域疗法的关键,因为药物的副作用和缺乏疗效使许多人没有适当的治疗选择。"临床测试和未来方向研究人员在一名人类患者身上对该装置进行了临时测试,用它来刺激大脑运动皮层--大脑中负责运动的部分--并产生手部运动反应。接下来,他们在猪身上展示了该装置与大脑的稳定接口,持续时间为30天。伍兹说:"这在以前是没有过的,因为要通过硬脑膜刺激大脑所需的信号质量和强度在以前是不可能的,这么小的植入物是不可能通过无线功率传输的。"罗宾逊设想在家中就能使用这项技术。医生会开出治疗处方,并提供设备使用指南,但患者仍可完全控制治疗方法:"回到家中,病人戴上帽子或可穿戴设备,为植入物供电并与之通信,按下iPhone或智能手表上的'开始'按钮,然后植入物发出的电刺激将激活大脑内部的神经元网络。"植入手术需要进行30分钟的微创手术,将装置植入大脑上方的骨头中。植入物和切口几乎看不见,病人当天就可以回家。约书亚-伍兹(左起)、雅各布-罗宾逊和法蒂玛-阿尔拉什丹。图片来源:JeffFitlow/莱斯大学贝勒医学院神经外科教授兼研究副主席、麦克奈尔奖学金获得者、卡伦基金会捐赠主席谢斯说:"心脏起搏器是心脏护理中非常常规的一部分。在神经和精神疾病方面,与之相对应的是脑深部刺激(DBS),这听起来很可怕,而且是侵入性的。深部脑刺激实际上是一种相当安全的手术,但它仍然是脑外科手术,它的可感知风险会给愿意接受它并可能从中受益的人数设定一个很低的上限。这就是这种技术的用武之地。在门诊手术中心做一个30分钟的小手术,只不过是皮肤手术,比起DBS更容易被接受。因此,如果我们能证明它与更具侵入性的替代疗法一样有效,那么这种疗法很可能会对心理健康产生更大的影响。"但对于抑郁症和强迫症等疾病,每天只需几分钟的刺激就足以使目标神经元网络的功能发生预期的变化。关于下一步计划,罗宾逊说,在研究方面,他"真正感兴趣的是创建植入物网络,以及创建可以刺激和记录的植入物,这样它们就可以根据你自己的大脑特征提供自适应的个性化疗法"。从治疗开发的角度来看,MotifNeurotech公司正在寻求美国食品和药物管理局(FDA)的批准,以便在人体中进行长期临床试验。患者和护理人员可以登录MotifNeurotech网站,了解这些试验的开始时间和地点。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428255.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428255.htm

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Neuralink 直播其首位大脑植入物受试者进行使用演示

Neuralink直播其首位大脑植入物受试者进行使用演示当地时间3月20日,在社交平台X上进行的一场九分钟的直播中,埃隆·马斯克旗下脑机接口公司Neuralink展示了首位接受脑机植入的受试者诺兰·阿博(NolandArbaugh)如何控制屏幕上的光标来下国际象棋。这名因潜水事故瘫痪的29岁受试者在直播中展示了他现在可以使用该设备移动计算机光标。阿博说,这感觉就像“在光标上使用原力”,指的是《星球大战》电影中的一个概念。他表示他的手术很顺利,一天后就出院了。——

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