本文介绍了中国科学院自动化研究所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室取得的突破性进展，成功研制出全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS），阐述了其技术突破、应用潜力及未来发展方向。
近些年来，能够将大脑与机器建立联系的脑机接口技术和设备，受到了广泛的关注。然而，相关设备想要实现小型化甚至可穿戴化，一直面临着重量、能耗、体积等多方面因素的限制。也正因如此，吸引了众多科学家持续进行研究攻关。
脑科研新工具
3月25日，中国科学院自动化研究所（自动化所）向媒体发布了一则令人振奋的消息。该所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室取得了一项突破性的进展——他们成功研制出了全球首款电池供电的可穿戴阈上重复经颅磁刺激设备（rTMS）。
这款设备具有非常重要的意义，它可以在家庭、社区等多种场景下使用。对于抑郁症、脑卒中、成瘾等精神疾病患者来说，这无疑是带来了更便捷、更有效的治疗选择。同时，它也为脑科学研究提供了新的有力工具。
据了解，该设备由中国科学院自动化所研发。这一科研成果，展现了中国科研团队在脑机接口领域的强大实力。
在这项研究中，研究团队克服了两大关键难题。一是轻量级磁芯线圈设计。通过这一设计，单脉冲的能量损耗降至传统商用rTMS设备的1/10以下，最大功率也从10千瓦大幅降至800瓦。而在降低能耗的同时，刺激强度和线圈重量维持不变。二是高功率密度高压脉冲驱动技术。该技术将驱动器的功率密度提高至传统商用rTMS设备的10倍以上，主机的重量更是由55公斤降至3公斤，并且实现了由电池供电。这一系列的改进，使得设备能够实现全场景的可穿戴应用。
人体试验的结果也十分令人惊喜。该设备成功诱发了手部和腿部的运动诱发电位，并且首次在自由行走过程中实现了rTMS设备神经调控。这一成果揭示了中枢神经系统和不同肢体肌肉活动之间的动态相互作用，为脑科学研究提供了新的视角和数据。
巨大应用潜力
研究团队表示，这款可穿戴rTMS设备在临床和科研中具有巨大的应用潜力。
在临床方面，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。患者可以随时、随地、随身使用该设备，这不仅显著扩大了受众群体，还能降低就医成本，提高治疗效果。
在科研方面，该设备为研究自然场景下脑功能的动态变化提供了全新工具。有助于因果验证自由运动过程中不同脑区的功能，推动脑科学研究的进一步发展。
研究团队还透露了一个令人期待的消息，他们研发的可穿戴rTMS设备，未来可与脑电、近红外等非侵入式脑信号检测技术结合。这将让闭环脑机接口从实验室走向真实场景的大规模应用成为可能，为脑机接口技术的发展打开新的局面。
本文介绍了中国科学院自动化所成功研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），该设备突破了技术难题，具有全场景可穿戴的特点，在临床治疗和脑科学研究方面有巨大应用潜力，未来还可能与其他技术结合推动闭环脑机接口大规模应用。
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