吕宝粮:前沿技术突破下,抑郁症客观评估有望实现
吕宝粮:前沿技术突破下,抑郁症客观评估有望实现
在现代医学中,抑郁症的诊断和治疗面临诸多挑战。全球范围内,抑郁症的生物指标尚未被发现,这好比在漆黑中寻找方向,却找不到任何指引。然而,随着传感器和脑机接口等尖端技术的进步,新的希望之光逐渐显现。后来研究发现,这种神经调节设备对治疗难治性抑郁症也有效。例如,在一些特定医院,难治性抑郁症病人在使用“脑起搏器”后,症状有所缓解。目前,全球尚无针对抑郁症的生物学指标,依赖量表进行诊断的主观性较高。
在现代医学中,抑郁症的诊断和治疗面临诸多挑战。全球范围内,抑郁症的生物指标尚未被发现,这好比在漆黑中寻找方向,却找不到任何指引。然而,随着传感器和脑机接口等尖端技术的进步,新的希望之光逐渐显现。
情感脑机接口的概念与前身
情感脑机接口在脑机接口领域中属于较为冷门的领域。它最初是为了治疗帕金森病而研发的“脑起搏器”。后来研究发现,这种神经调节设备对治疗难治性抑郁症也有效。例如,在一些特定医院,难治性抑郁症病人在使用“脑起搏器”后,症状有所缓解。这一变化标志着治疗领域从运动相关转向情感相关。这个早期装置为情感脑机接口的进步奠定了基础。而情感脑机接口的进步也正得益于这一机遇,开始在医疗领域显现其价值。
情感脑机接口面临的挑战
DBS治疗顽固性抑郁症的疗效并不稳定。这主要是因为电极植入大脑核团的位置不够明确,电极需要进一步微型化,电极的“盲插”深度难以精确控制,以及患者之间个体差异较大。这些问题也是情感脑机接口与运动脑机接口所面临的不同挑战之一。比如,在测试不同患者的情感脑机接口时,有些患者可能会因为脑部结构的不同而使得信号采集出现误差。在建立情感交互模式和高精度计算模型的过程中,我们还需要考虑到不同人群之间的差异。
多模态信号采集的必要性
目前,全球尚无针对抑郁症的生物学指标,依赖量表进行诊断的主观性较高。因此,开展多模态情感脑机接口的研究十分必要。人的大脑并非仅凭单一生理信号就能衡量情绪,需综合多种信号进行推断。吕宝粮实验室通过收集脑电和眼动信号来识别抑郁症患者的情绪。这两种信号同步采集时,由于情绪变化较慢,不易出现矛盾。若加入更多模态信号,多模态情感模型的识别率将显著提高。比如,在实际采集过程中,多种信号的综合判断往往比单一信号判断更为准确。
大语言模型带来的革命
大语言模型的流行带来了新的发展机会。传感器和脑机接口技术的突破使得临床能够收集到丰富的生理数据。深度学习与大语言模型的应用有助于揭示生理信号与疾病之间的联系。尽管目前针对癫痫、抑郁症等疾病的研究模型各自独立,尚未发现脑电信号间的内在联系,但大语言模型提供了新的可能性。一些研究团队正利用大语言模型的数据分析功能,尝试挖掘其中的潜在联系。
国内相关研究的情况
我国在侵入式脑机接口领域与国际相比尚有不足,但在非侵入式情感脑机接口方面,差距较小甚至有所超越。这反映出我国在某些脑机接口研究领域的实力。众多国内研究团队正积极从事相关研究和产品开发,并已取得若干成果。部分科研机构利用本地志愿者样本,进行了非侵入式情感脑机接口的实验,效果良好,尤其在准确性方面表现不俗。
情绪调控的伦理问题
情感脑机接口在调节情绪方面存在众多伦理难题。例如,像经颅磁刺激和经颅直流电刺激这类在临床上有应用的技术,在情绪调节时需格外小心。开发针对抑郁症的数字疗法同样需要考虑这一点。若未来在未征得患者充分同意的情况下使用情绪调节技术,可能会产生诸多无法预料的后果。因此,在开展情感脑机接口情绪调节任务的研究与应用时,必须高度重视伦理问题。
未来,情感脑机接口能否彻底战胜困难,成为抑郁症诊断与治疗的有效工具?期待大家的点赞、转发和评论。