中国(guo)科(ke)学院(yuan)自动(dong)化(hua)研究所网站3月25日消息，近日，中国(guo)科(ke)学院(yuan)自动(dong)化(hua)研究所脑(nao)网络(luo)组(zu)与脑(nao)机接口北京市重点(dian)实验室研制全球首款电池供电的可穿戴阈上(shang)重复经颅磁刺激设备（rTMS），相关成果已发(fa)表于国(guo)际学术期刊《自然·通讯(xun)》（Nature Communications）。
可穿戴rTMS设备的成功研制是精神疾病治疗领域（抑郁症、脑(nao)卒中、成瘾(yin)等）的一项重大突破，它将为患者带来更便捷、更有效(xiao)的治疗选(xuan)择，实现家庭、社(she)区治疗，同时也为脑(nao)科(ke)学研究提供了新的工具。
团队突破了轻量级磁芯线圈设计和高功率密度高压脉冲驱(qu)动(dong)技术两大难题。轻量级磁芯线圈设计将TMS的单脉冲的能量损耗降至(zhi)传统商用rTMS设备的1/10以(yi)下，最(zui)大功率由10 kW降至(zhi)800 W，同时刺激强(qiang)度和线圈重量维持不变；高功率密度高压脉冲驱(qu)动(dong)技术将驱(qu)动(dong)器的功率密度提高至(zhi)传统商用rTMS设备的10倍以(yi)上(shang)，将主机的重量由55kg降至(zhi)3公斤，并由电池供电，实现全场景的可穿戴应用。
在人体试验中，该设备成功诱发(fa)了手部和腿部的运动(dong)诱发(fa)电位（MEP），首次在自由行(xing)走过程中实现了rTMS神经调控，揭示了中枢神经系统和不同肢(zhi)体肌肉(rou)活动(dong)之(zhi)间的动(dong)态相互(hu)作用。
可穿戴rTMS设备在临床和科(ke)研中具有巨大的应用潜力。一方面，它为抑郁症等神经精神疾病的治疗提供了全新场景的解决方案，实现患者随时、随地、随身的使用，显著扩(kuo)大受众群体，降低就(jiu)医成本并提高治疗依从性(xing)。另一方面，该设备为研究自然场景下脑(nao)功能的动(dong)态变化(hua)提供了全新工具，有助于因(yin)果地验证自由运动(dong)过程中不同脑(nao)区的功能。此外，可穿戴的rTMS设备未来可与脑(nao)电、近红外等非侵入式脑(nao)信号检测技术结(jie)合，让闭环脑(nao)机接口从实验室走向真实场景的大规模应用成为可能。
该论文的共同第一编辑为脑(nao)网络(luo)组(zu)与脑(nao)机接口北京市重点(dian)实验室的戚自辉副研究员和刘浩高级工程师，蒋田(tian)仔研究员为通讯(xun)编辑。论文的主要(yao)合编辑包括左年明研究员、宋明研究员、樊令仲(zhong)研究员、杨正宜副研究员、金芳(fang)助理(li)研究员以(yi)及王(wang)一航、卢雪峰工程师等。该研究得(de)到了国(guo)家科(ke)技创新2030—“脑(nao)科(ke)学与类脑(nao)研究”重大项目和国(guo)家自然科(ke)学基金等项目的资助。
