近日,中国科学院自动化研究所科研团队成功研制出全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激(rTMS)设备。该设备通过强磁脉冲治疗抑郁症、脑卒中等神经与精神疾病,在提升治疗便捷性的同时,也为脑科学研究提供了全新手段。相关研究成果已发表在《自然·通讯》杂志上。
重复经颅磁刺激(rTMS)是一种无创性的物理神经调控技术,广泛应用于抑郁症等精神疾病的治疗。然而,传统的经颅磁刺激设备面临一些关键挑战:由于脉冲发放频率较高,设备需要在线圈中产生几千安培的电流,功率高达数千瓦。为了支持设备的运行,还需要配备大功率电源、散热系统等附加部件,导致设备整体重量可达数十公斤。这种庞大的体积和重量极大限制了其在临床治疗和科研应用中的便捷性和普及性。
“我们团队研发的新设备,将整机的重量从55公斤降至3公斤,并由电池供电,实现了全场景的可穿戴应用。” 中国科学院自动化所研究员蒋田仔表示。在人体试验中,该设备成功诱发了手部和腿部肌肉的刺激反应,首次实现在自由行走状态下进行磁脉冲调控,揭示了中枢神经系统与不同肢体肌肉活动之间的动态相互作用。
蒋田仔表示,这款设备在临床治疗和科研研究中具有巨大潜力:
一方面,它为抑郁症等精神疾病的治疗提供了全新场景的解决方案,使患者能够随时、随地、随身使用设备;
另一方面,它为研究自然场景下脑功能的动态变化提供了全新工具,有助于验证在自由运动过程中不同脑区的功能活动。
这以创新为神经调控技术的普及和脑科学研究提供了全新的视角,预示着该设备将广泛应用于精神疾病治疗、脑功能研究及个性化医疗等领域。