一、项目背景

随着数字化转型的步伐加快，数字孪生技术已成为实体世界与数字世界之间的桥梁。该技术允许创建物理对象的虚拟副本，在数字领域模拟、分析及预测其变化。数字疗法作为当下发展迅猛的产业，在一定层度上实现了医疗资源的均衡化，缓解线下就医难的问题。但目前针对神经功能障碍等数字疗法缺乏基于调质调控环路开发的干预方案，也未能对“数字药”进行量化，因此，神经功能障碍数字疗法缺乏基于人脑生物机制的干预标准。

焦虑、抑郁等精神疾病在社会中呈上升趋势，给个体的身心健康带来了巨大的负担。在这个背景下，闭环控制系统的应用显得尤为重要。这种系统不仅在治疗各种精神疾病方面发挥作用，同时也为压力管理提供了一种创新的解决方案。

二、项目简介

基于情感数字孪生脑的脑功能数字诊疗系统基于神经动力学建模与多模态磁共振成像方法，开发了数字孪生脑技术与平台，实现了高精度脑功能仿真，揭示人脑功能实现的动力学机制，推进神经科学与神经工程领域前沿，为脑疾病诊疗提供新技术、新方法、新策略。

该项目致力于为治疗神经退行性疾病和精神障碍等脑疾病提供科学基础与新技术，依靠数据洞察和靶向神经环路，结合询证医学，开发以数字脑和数据为核心的数字化可穿戴组件及智能监测软件，打造神经功能障碍数字疗法生态，实现患者的个性化干预。项目所建立的数字孪生脑平台是集成了物理和药物干预模拟、认知功能重现、靶向调质环路干预方案开发、仿生智能等多功能的数字孪生脑平台，助力传统医疗升级转型，加快数字疗法产品开发和应用，推进神经功能障碍大健康的产业布局。

便携式情绪脑机接口智慧生态系统是基于一款便携式脑电采集分析系统，结合了便携式脑电采集装置、信号处理与模式识别技术。旨在提供全面、便携且高效的情绪脑电信号监测解决方案。该系统首先通过在用户的耳部放置电极来收集大脑的电信号，这些信号可以反映出大脑的活动状态和认知功能。接着，系统对采集到的脑电信号进行实时分析，以识别出情绪相关的脑电生物标志物。

三、成果优势及用途

脑病个性化数字诊疗：高精度、个性化神经递质调控动力学模型可复现多种功能障碍的跨尺度机制，并牵引新型数字诊疗技术生态构建。科学研究：基于第一性原理的神经功能建模技术有助于辅助理解多种脑功能障碍发生的底层机制以及生物智能的涌现机制，能够为神经工程研究领域各类电磁刺激技术的设计与研发提供重要平台，为类脑人工智能领域的研究提供新的计算架构。教育教学：为教学科研机构提供脑神经机制演示平台，以及人脑效能增强、智力开发方案试验验证平台。

便携式情绪脑机接口智慧生态系统。通过监测个体的脑电信号，系统能够实时获取关于用户精神状态的信息，进而实施个性化的干预和调控。通过实时分析脑电信号，系统可以识别出用户的情绪状态，及时发出干预信号以调整情绪。这种个性化采集与分析系统不仅有助于缓解压力，还可以提高个体的情绪稳定性和心理适应能力。长期使用闭环控制系统，用户可以更好地适应生活节奏，提高应对各种挑战的能力，从而显著改善生活质量。因此，这一实时闭环采集与调控系统不仅在治疗精神疾病方面有着广泛应用，同时在缓解现代社会中不断加剧的压力问题上，也为个体提供了一种创新而有效的支持与帮助。产品适用于精神障碍高危人群，如学生、产妇、老年人，通过预防性的情绪调节，避免负面情绪转化为心理疾病。基于耳部可穿戴的多模态采集系统是精神疾病领域的前沿技术，实现个性化辅助诊断。除了情绪调节，产品还可应用于高强度、高风险、枯燥及民生领域等特殊场景，实时监测精神状态、情绪及注意力，保障工作开展。伴随VR和AR技术发展，产品可提供情感互动，加强用户虚拟环境体验，为感知感受融合提供空间。