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戚自辉

发布日期:2026年02月07日 21:02    作者:     来源:     点击:

戚自辉,汉族,工学博士,中国科学院自动化研究所副研究员研究方向是神经调控,主要包括非侵入的经颅磁刺激TMS、经颅电刺激TES技术,以及创新的电磁叠加神经调控技术STEMS。具有深厚的电子技术背景,已有超过15年的专业的仪器项目开发经验,主要的贡献和创新有:

1.研制了首台可穿戴重复经颅磁刺激仪 (rTMS-tiny),实现了随时随地的阈上重复经颅磁刺激,同时具有低成本和便捷易用的特点。与商用台式rTMS设备进行了比较测试,功耗和体积仅为其10%,而刺激强度达到其90%以上。在自由活动中进行了rTMS调控实验,发现自由行走中下肢的活动可以增强上肢运动皮层的兴奋性,为中风康复提供了新的启示,文章发表在Nature Communications上。

2.研制了三种新的电刺激设备。1)中强度脉冲电刺激器 (mP-TES) 通过脉冲电刺激技术,解决了低强度tES刺激强度弱和高强度TES会诱发头皮刺痛的问题, 增强了大脑内的电场强度,进而提高tES刺激效能。2)时间干涉电刺激器 (TI-tES) 通过2通道隔离高频经颅交流电刺激 (Transcranial Alternating Current Stimulation, tACS) 在大脑内部实现时间干涉 (Temporal Interference, TI) 电刺激,提高了深部聚焦性,进而提高tES刺激效能。3)光电同步脑活动检测与调控一体设备 (C-NEG) 集成了2通道多功能tES、4通道功能近红外谱 (Functional Near-infrared Spectroscopy, fNIRS)和8通道脑电 (Electroencephalogram, EEG),可以同时进行tES脑调控和脑状态监测,根据脑实时状态调整刺激参数,进而提高tES的刺激效能。

3.提出了电磁叠加神经调控方法 (Superposition of Transcranial Electrical and Magnetic Stimulation, STEMS),巧妙利用TMS感生电场是“有旋场”和tES电场是“无旋场”的特性,将两种电场在时空上精确叠加,可以大幅提高TMS的聚焦性和刺激强度。结合便携式重复经颅磁刺激仪 (rTMS-mini) 和中强度脉冲电刺激设备 (mP-TES),实现了电磁叠加神经调控系统。使用COMSOL Multiphysics软件仿真了平板模型、单层球模型和多层球模型,均证明电磁叠加显著提高了电场的强度和聚焦性。使用SimNIBS软件对猴脑和人脑的有限元模型进行仿真研究,也证明了电磁叠加的有效性。将电磁叠加神经调控技术进行了4项在体实验研究,进一步证明了电磁叠加的有效性,以及在实际应用中的价值。个人邮箱:zihui.qi@nlpr.ia.ac.cn

一、近期主要论文

[1]A wearable repetitive transcranial magnetic stimulation device. Nature Communications,2025.

[2]Enhancing Transcranial Magnetic Stimulation Comfort: The Role of Electrical Stimulation in Pain Reduction.Neuroscience Bulletin2024

[3]Intracranial EEGs evidenced visual object processing in the human medial temporal lobe subregions.Neuroscience2024

二、近期主持项目

[1]中国科学院科学院仪器设备功能开发项目2020),FAST大样品高分辨3D成像系统功能开发,50万,结题,主持

[2]中国科学院修购项目2020),脑网络组介观成像平台(一期),320万,结题,主持

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