【AI星球(微信ID:ai_xingqiu)】11月29日報導(編譯:福爾摩望)
根據人的感受和行為來傳遞電脈衝的大腦植入物正首次在人體上進行測試。由美國軍方研究機構國防部高級研究計劃署(DARPA)資助的兩個團隊已經開始對使用算法檢測情緒障礙相關模式的閉環大腦植入物進行初步測試。這些裝置可以在沒有醫生輸入的情況下將大腦震動至恢復健康狀態。
於上周在華盛頓特區舉辦的神經科學學會(SfN)會議上,研究人員展示了研究結果。該結果將最終為治療排斥現行療法的嚴重精神疾病提供新的方法。它也引起了棘手的道德問題,因為這項技術將會讓研究人員在一定程度上實時獲取一個人的內在情緒。
被稱為深腦刺激的一般方法是使用大腦植入物來傳遞控制神經活動的電脈衝。它常被用來治療如帕金森氏症等運動障礙疾病,但是在檢測情緒障礙疾病上卻很少成功。早期證據表明,對大腦特定區域進行持續刺激可以緩解慢性抑鬱症,但是一項涉及90名抑鬱症患者的大型研究發現,在經歷了一年的治療後症狀沒有得到改善。
參與該項目的科學家認為,他們的研究也許能夠從之前研究的失敗地方繼續研究,因為他們所設計的大腦植入物是專門用於治療精神疾病的,並可以只在需要的時候才啟動。領導這些項目之一的加州大學舊金山分校神經科學家Edward Chang說:「我們已經了解了很多現有技術的限制性。」
除了Chang的團隊外,另一個團隊來自波士頓麻薩諸塞綜合醫院(MGH)。DARPA資助這兩個團隊的最終目的是治療患有抑鬱症和創傷後應激障礙的士兵和退伍軍人。每個團隊都希望能夠創造出一個植入電極系統,在刺激器官時跟蹤大腦的活動。
這些團隊正在將他們的技術應用於癲癇患者的實驗中,這些癲癇患者已經在大腦中植入了電極以跟蹤他們的癲癇。研究人員可以使用這些電極來記錄間歇性刺激大腦時的情況,而不是像以前那樣不斷刺激大腦。
情緒圖譜在SfN會議上,來自洛杉磯南加州大學的電子工程師Omid Sani(來自Chang團隊)展示了隨著時間變化情緒如何在大腦中編碼的第一張圖譜。他和他的同事們與6名癲癇患者合作,在1-3周內詳細的跟蹤了他們的大腦活動和情緒。通過比較這兩種類型的信息,研究人員可以創建一個算法來「解碼」從大腦活動中獲取的不斷改變的情緒。一些寬泛的模式出現了,特別是在被認為與情緒相關的大腦區域中。
Sani說,Chang和他的團隊準備在找到合適的志願者之後測試新的單閉環系統。Chang表示團隊已經在人體上測試了一些閉環刺激,但是由於研究仍在初步階段,他拒絕提供詳細信息。
MGH團隊正在採取不同的方法。他們所做的不是檢測某種特定的情緒或精神疾病,他們想要繪製出與由多種障礙導致的行為相關的大腦活動,比如注意力難以集中和移情困難。在SfN會議上,他們匯報了所開發的算法,該算法可以在一個人分心時刺激大腦。
研究人員發現,向參與決策和情緒的大腦區域傳遞電脈衝大大提高了測試參與者的表現。該團隊還繪製了測試者因為分心導致任務失敗時的大腦活動,並發現通過刺激大腦可以逆轉這一結果。他們現在開始測試使用特定大腦活動模式作為觸發器來自動刺激大腦的算法。