對(duì)于數(shù)百萬(wàn)患有癲癇癥和運(yùn)動(dòng)障礙(如帕金森?。┑娜藖?lái)說(shuō),對(duì)大腦進(jìn)行電刺激可以擴(kuò)大治療的可能性。在未來(lái),電刺激可能會(huì)幫助患有精神疾病和直接腦損傷(如中風(fēng))的人。
但是,研究大腦網(wǎng)絡(luò)如何相互作用是很復(fù)雜的。原則上,人們可以從一般實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中推斷出大腦網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),但是因?yàn)橛涗浀男盘?hào)很復(fù)雜,研究人員僅可進(jìn)行有限次數(shù)的測(cè)量。為了使實(shí)驗(yàn)更加順利地進(jìn)行,梅奧診所的研究人員與人工智能(AI)算法領(lǐng)域的國(guó)際專家合作開(kāi)發(fā)了一種稱為“基本輪廓曲線”的新型算法。
在研究過(guò)程中,一名腦腫瘤患者在切除腫瘤之前接受了皮層電圖電極陣列的放置,以定位癲癇發(fā)作并繪制大腦功能圖。利用新算法,每次電極相互作用都記錄到數(shù)百到數(shù)千個(gè)時(shí)間點(diǎn)。
他們把研究結(jié)果發(fā)表在了《公共科學(xué)圖書館計(jì)算生物學(xué)》期刊上。研究結(jié)果表明,這種新型算法可以幫助人們了解哪些大腦區(qū)域直接相互交互,這反過(guò)來(lái)又可以幫助指導(dǎo)電極的放置,以用于治療網(wǎng)絡(luò)大腦疾病的刺激設(shè)備。醫(yī)學(xué)博士Kai Miller是梅奧診所神經(jīng)外科醫(yī)生,也是該研究的第一作者。他說(shuō)道,“隨著新技術(shù)的出現(xiàn),這種算法可能會(huì)幫助我們更好地治療癲癇、帕金森病等運(yùn)動(dòng)障礙以及強(qiáng)迫癥和抑郁癥等精神疾病患者。”
該研究的作者提供了一個(gè)可下載的代碼包,以便其他研究人員可以探索該技術(shù)。此項(xiàng)研究也得到了美國(guó)國(guó)家心理健康研究所計(jì)算神經(jīng)科學(xué)合作研究中心以及聯(lián)邦教育的支持。