神经系统疾病,如顽固性疼痛、帕金森病和抑郁症,在全球范围内造成了巨大的健康和经济负担。神经调控是治疗神经系统疾病的一种非药物和非成瘾性治疗手段。神经科学、心理学、医学、生物医学工程、材料科学、计算科学等学科的交叉融合促进了神经调控技术的革新发展,各类创新性的神经调控技术也随之涌现。针对神经调控技术做出前瞻性展望,将能够让多学科、多领域的人群了解和把握神经调控技术的发展趋势和未来方向,使神经调控技术更好地服务于神经系统疾病治疗、脑功能解析和类脑智能发展。
近期,中国科学院心理健康重点实验室胡理研究组总结了神经调控技术的重要研究进展,凝练出三大发展趋势,并展望了跨学科交叉融合背景下神经调控技术应用和转化中存在的机遇与挑战。相关成果已在线发表于Science Bulletin,题为Advancements and challenges in neuromodulation technology: interdisciplinary opportunities and collaborative endeavors。
神经调控被定义为“通过将刺激物(如电刺激或化学制剂)靶向递送到体内特定神经部位来改变神经活动”的一种技术手段。目前,研究者们已经开发出了基于声、光、电、磁、化学物质等手段的、覆盖侵入和非侵入方式的多种神经调控技术,并应用在治疗神经系统疾病和解析大脑功能的研究中。然而,神经调控技术在实际应用中仍然面临各种阻碍,如危险的病毒工具、高侵袭性、较差的生物相容性、不稳定的治疗效果以及对有线电源的依赖等。此外,传统的神经调控技术通常使用外部设置的固定参数,缺乏适应生理状态而调整刺激参数的闭环调控能力,因此调控效果并不理想,甚至可能导致更严重的副作用(表1)。
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