使用多区域脑机接口的闭环刺激在啮齿动物中具有镇痛效果

慢性疼痛的有效治疗仍然有限。在概念上，结合感官信号检测与治疗输送的闭环神经接口可以及时有效地缓解疼痛。由于准确疼痛检测和超快速镇痛输送的困难，这类系统的开发面临挑战。疼痛具有感知和情感成分，主要通过初级躯觉皮层（S1）和前扣带皮层（ACC）的神经活动进行编码。同时，研究表明，前额叶皮层（PFC）的刺激会产生向下的疼痛控制。在这里，我们设计并测试了一种脑机接口（BMI），结合了一个基于同时记录的局部场电位（LFP）信号的自动疼痛检测臂，以及基于光遗传激活或电深脑刺激（DBS）的治疗臂，在自由活动的老鼠中进行。我们的多区域神经接口准确检测和治疗急性诱发疼痛和慢性疼痛。该神经接口能够快速激活，并且其有效性在时间上保持稳定。鉴于LFP记录和DBS的临床可行性，我们的发现表明BMI是一种有前途的疼痛治疗方法。