用于精神疾病中病理性脑节律治疗的延迟闭环神经刺激
神经元与认知
2023-03-21 v1 数学物理
math.MP
摘要
精神疾病（MD）是全球健康中最严峻的挑战之一。据世界卫生组织，精神疾病负担持续增长，对健康及重大社会与人权产生显著影响。大量精神疾病表现出病理性节律，其作为疾病特征性生物标志物，是神经刺激技术的靶标。开环神经刺激采用与治疗时刻患者健康与脑状态相当独立的刺激方案。多数替代性闭环刺激方案考虑实时脑活动观测，但表现为适应性开环方案，例如当观测满足预定义标准时触发预定义刺激。本理论工作提出一种全适应性闭环神经刺激设置，其根据用户定义的功率谱密度（PSD）调节脑活动 PSD。所用脑模型为非参数模型，并在刺激前设置阶段通过幅度拟合从观测中估计。此外，该算法考虑了观测与刺激电极间反馈连接中可能的传导延迟。所有涉及特征均在已知的精神病性病理性 alpha 与 gamma 节律上予以说明。为此，我们数值模拟了近期为解释精神病脑活动而推导的线性神经群体脑模型与非线性皮质-丘脑反馈环路模型。
引用
@article{arxiv.2303.11037,
title = {Delayed closed-loop neurostimulation for the treatment of pathological brain rhythms in mental disorders},
author = {Thomas Wahl and Joséphine Riedinger and Michel Duprez and Axel Hutt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11037},
year = {2023}
}