这个脑科学前沿实验室有啥?一片电极贴可实时监测睡眠,VR游戏筛查老年痴呆
一片薄薄的电极贴,就可以实时监测睡眠;用VR游戏来进行老年痴呆筛查;国内首例柔性脑机接口临床试验即将开展。10月23日,解放日报?上观新闻记者走进陈天桥雒芊芊研究院脑科学前沿实验室,一睹中国原创科研成果的“未来感”。
【用蚕丝蛋白做芯片,植入后对人体更安全】
一只小白鼠,颅内植入了一片神经元几乎感受不到的超薄、超柔、高通量神经信号采集芯片。当小鼠运动、进食时,与神经信号处理接口电路直接相连的电脑将实时反映其脑电信号的变化情况。这一由TCCI和关联单位资助的科研项目,被称为中国的Neuralink(埃隆?马斯克创立的公司,研究对象为“脑机接口”技术),由中科院上海微系统所陶虎研究员团队和华山医院神经外科团队共同承担。
颅内植入蚕丝芯片的小白鼠
陶虎说,这一自主原创柔性脑机接口在植入创伤、长期在体安全性等关键技术上已经达到甚至部分超越了Neuralink,即将开展国内首例柔性脑机接口临床试验,并将首先在华山医院神经外科落地,成为脑功能精准定位的利器。他还透露,该电极创新性地使用了蚕丝蛋白这一中国古老材料,不仅植入时创伤小,而且植入后对人体更安全。
【使用便携式睡眠设备,在家里就可以监测睡眠】
在睡眠和梦境实验室里,一位年轻男子躺在监测床上,全身密布电极、线路,这是传统用于睡眠障碍监测诊疗的PSG设备。而一边的年轻女孩,仅仅需要头上贴着一片薄薄的电极贴,就可以实时监测睡眠脑电、呼吸、心跳等多个重要指标。
用于睡眠障碍监测诊疗的传统设备
头上贴着一片薄薄的电极贴,就可以实时监测睡眠
TCCI研究员、复旦大学睡眠诊疗中心主任于欢副教授介绍说,传统的睡眠障碍监测一般需要在医院进行,仅读图分析就需要3-6小时。而TCCI致力于研发家用的便携式睡眠设备,并通过与白噪声、嗅觉等数字化干预手段结合,提升健康人群的睡眠质量。中国本土生物传感器公司云睿智能提供了睡眠监测传感器和大数据人工智能分析的研发支持。
【游戏对大脑会产生什么影响】
在认知评估实验室里,5位受试者头戴脑电设备共同观看一段视频。起初,5人脑电活动差异很大,当出现令人愤怒的情节时,所有人脑电活动几乎同时高度一致,显示关注度和负面情绪达到了峰值。当出现令人愉悦的情节时,5人脑电活动显示关注度和正面情绪达到峰值。
5位受试者头戴脑电设备共同观看一段视频
TCCI研究员、上海市精神卫生中心杨志教授说,TCCI支持的这项研究致力于了解视频、游戏、音乐以及各类数字产品等对人脑认知和情绪的影响,取得了令人满意的结果。据悉,TCCI已和腾讯游戏达成了合作,共同研究游戏对大脑、认知的影响和促进。
【用VR游戏进行老年痴呆筛查】
老年认知障碍日益困扰社会,早发现早预防是目前最有效的手段。针对传统评估单调枯燥、耗时长等痛点,TCCI资助了用VR游戏进行老年痴呆筛查的研究并取得了重要成果,目前已经和盛趣游戏达成了深度合作,目标是成为中国第一个获得数字药物证书的游戏产品。
TCCI研究员、华山医院黄延焱教授在VR和动作捕捉实验室现场展示了新版本,老年人可以在超市、餐厅等日常生活场景中完成购物、点餐等任务,研发人员根据其完成任务的速度、准确性、行走路线等综合分析来进行老年痴呆筛查,在数百人的试验中受到老年人欢迎。
VR和动作捕捉实验室 采访对象提供
戴上有苦橙叶味道的眼罩睡得更踏实了?TCCI还资助了嗅觉和情绪的项目研究,华山医院项蕾红教授介绍说,科研团队研究了在不同的嗅觉下上百人的脑电数据和量表,揭示了嗅觉和情绪之间在神经科学上的关联基础。
栏目主编:黄海华 文字编辑:黄海华
除署名外,其他图片由采访对象提供
来源:作者:黄海华