中国科(ke)学院自动化研(yan)究所网(wang)站3月25日消息，近日，中国科(ke)学院自动化研(yan)究所脑(nao)网(wang)络组与(yu)脑(nao)机接口北京市(shi)重点实(shi)验(yan)室研(yan)制全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS），相关成果已发表(biao)于国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
可穿戴rTMS设备的成功研(yan)制是精神疾病治(zhi)疗领域（抑郁症、脑(nao)卒(zu)中、成瘾等）的一项重大突破，它将为患者带来(lai)更便捷、更有效的治(zhi)疗选(xuan)择，实(shi)现家庭、社区治(zhi)疗，同时也为脑(nao)科(ke)学研(yan)究提供了新的工(gong)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动技术两大难题。轻量级磁芯线圈设计将TMS的单脉冲的能量损耗(hao)降至(zhi)传统商用(yong)rTMS设备的1/10以下，最大功率由10 kW降至(zhi)800 W，同时刺激强度和线圈重量维持不(bu)变；高功率密度高压脉冲驱动技术将驱动器的功率密度提高至(zhi)传统商用(yong)rTMS设备的10倍以上，将主(zhu)机的重量由55kg降至(zhi)3公斤，并(bing)由电池供电，实(shi)现全场景的可穿戴应(ying)用(yong)。
在人体试验(yan)中，该(gai)设备成功诱发了手部和腿部的运动诱发电位（MEP），首次在自由行(xing)走过程中实(shi)现了rTMS神经调控(kong)，揭示了中枢神经系统和不(bu)同肢体肌肉活动之间的动态相互作用(yong)。
可穿戴rTMS设备在临床(chuang)和科(ke)研(yan)中具有巨大的应(ying)用(yong)潜力。一方面，它为抑郁症等神经精神疾病的治(zhi)疗提供了全新场景的解决方案，实(shi)现患者随时、随地、随身的使用(yong)，显著扩大受众群体，降低就医成本(ben)并(bing)提高治(zhi)疗依从性(xing)。另(ling)一方面，该(gai)设备为研(yan)究自然场景下脑(nao)功能的动态变化提供了全新工(gong)具，有助于因果地验(yan)证自由运动过程中不(bu)同脑(nao)区的功能。此(ci)外，可穿戴的rTMS设备未来(lai)可与(yu)脑(nao)电、近红外等非侵入式脑(nao)信(xin)号检测技术结合，让(rang)闭环脑(nao)机接口从实(shi)验(yan)室走向真(zhen)实(shi)场景的大规模应(ying)用(yong)成为可能。
该(gai)论文的共(gong)同第一编辑为脑(nao)网(wang)络组与(yu)脑(nao)机接口北京市(shi)重点实(shi)验(yan)室的戚自辉副研(yan)究员和刘浩高级工(gong)程师，蒋(jiang)田仔研(yan)究员为通讯编辑。论文的主(zhu)要合编辑包括左(zuo)年明研(yan)究员、宋明研(yan)究员、樊令仲研(yan)究员、杨正宜副研(yan)究员、金芳助理研(yan)究员以及王一航、卢雪峰工(gong)程师等。该(gai)研(yan)究得到了国家科(ke)技创新2030—“脑(nao)科(ke)学与(yu)类脑(nao)研(yan)究”重大项目(mu)和国家自然科(ke)学基金等项目(mu)的资助。
