美开发实时追踪脑信号植入设备治疗大脑

科技日报报道，《自然》杂志消息透露，在近期美国神经科学学会的年会中，研究人员宣布成功研发出名为Harmoni的深部脑刺激（DBS）植入设备。这一革新设备不仅能够进行电刺激治疗，更能在治疗的同时监测大脑内部的电反应与化学反应，开启全新的理解脑疾病机制和治疗方式的窗口。

这一技术已在实验动物如大鼠和猪身上进行了广泛测试，展现出其强大的潜力。深部脑刺激技术原本主要用于治疗运动障碍，如今已迅速演变为针对多种神经疾病的实验性疗法，包括抑郁症、抽动秽语综合征、强迫症甚至老年痴呆症等。尽管相关治疗取得显著成效，但科学家对于植入大脑深部的刺激设备如何影响神经回路、改变患者行为仍知之甚少。如今，Harmoni设备的诞生或许能为我们揭示其中的奥秘。

Harmoni设备拥有电子记录功能及化学传感技术，是基于现有的深部脑刺激技术研发而来。研究人员期望，借助这一设备，我们能够实时确定大脑中哪些电信号和化学信号与各种症状的存在和严重性相关。例如，对于帕金森氏症患者的震颤症状，该设备能够帮助我们找到与之相关的电信号和化学信号。这些信息有助于我们更深入地理解脑深部刺激是如何在特定区域发挥治疗作用，以及如何优化治疗方案以避免治疗失败。

据了解，Harmoni设备采用了一种名为快速扫描循环伏安的方法。在大脑内施加局部电压变化，短暂地使电子与特定神经递质分离，从而产生可测量的电流。每个神经递质分子因其独特的电化学特性，都能产生独特的签名。通过这一技术，我们每隔10毫秒就能识别出不同的神经递质并估测其浓度。这无疑为理解大脑工作机制及治疗神经系统疾病开辟了新的道路。