脑机接口+大模型，赋能睡眠医学

脑机接口主要是指通过解读大脑的脑信号将内部信息转化为外部信息指令的过程。从1920年德国发现脑机的存在开始，慢慢的就有了现在的发展。而当大模型的发展与脑机接口结合起来，就有了睡眠医学前沿进展。

在第四届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上， 来自杭州迈动数康科技有限公司的联合创始人赵康卿博士进行了分享，他的演讲主题是：《脑机接口和大模型赋能的睡眠医学前沿进展》。

当前睡眠监测的难点：准确性不足，穿戴复杂

目前，全球有8.52亿睡眠障碍的患者，约占总体人口12%，患病率高的是美国、中国，中国约30%的人患有睡眠障碍其实比这个还要高，有将近50%的人有睡眠障碍的发病率。如何利用脑机接口在睡眠监测和诊断做应用的探索？这是一个研究方向。

睡眠障碍通常发生于夜间，因此需要进行长时间的连续监测。目前临床上常用的睡眠监测方式主要分为穿戴式与非穿戴式两大类。

其中，多导睡眠图（Polysomnography, PSG）是当前诊断睡眠障碍的标准，属于穿戴式设备，需在夜间进行整夜监测。部分高端私立医疗机构可提供上门PSG服务，但其核心仍以夜间监测为主。尽管PSG具有较高的准确性，但其操作复杂、成本较高，且对受试者存在一定干扰。

除医用PSG外，市面上还存在多种便携式及消费级穿戴设备，如智能手环和智能戒指。智能手环多采用心肺耦合等技术进行睡眠评估，但其监测精度有限，准确率普遍不足50%；智能戒指虽可监测血氧饱和度甚至估算血压，但在全面评估睡眠结构方面仍显不足。此外，部分脑电监测设备虽能捕捉脑电信号，却无法同步获取体动、呼吸等关键生理参数。

在非穿戴式监测方面，现有技术包括：

·将压力传感器嵌入床垫或床体，通过检测体动和呼吸变化评估睡眠状态；

·利用智能手机APP放置于枕边，通过麦克风或加速度传感器采集呼吸声或身体微动信息；

·采用光学或生物雷达技术，非接触式监测人体的体动、呼吸频率乃至心率等生理信号。

然而，上述非穿戴式方法虽具备使用便捷、无感佩戴等优势，但在监测精度和临床适用性方面尚难以与PSG相媲美。总体而言，各类睡眠监测手段各有优劣，实际应用中需根据临床需求、成本限制及患者依从性等因素综合选择。

脑机接口+多模态干预：睡眠治疗的新手段

脑机接口主要的技术分类有侵入式、非侵入式和半侵入式。目前，主要的脑机接口应用两大领域，一是解析，二是干预。国内外现在包括马斯克Neuralink在这方面投入研发相关的技术。

在脑机接口及相关神经调控技术的发展背景下，睡眠干预与治疗已逐步形成一套多模态、数字化的综合策略。目前较为常见和成熟的技术手段主要包括以下几类：

首先，经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）作为一种非侵入性神经调控方法，已被用于调节与睡眠相关的脑区活动，在改善入睡困难、睡眠维持障碍等方面展现出一定疗效。

其次，光刺激与声刺激作为外部环境干预手段，也在临床和日常应用中广泛使用。其中，光刺激主要通过调节人体昼夜节律发挥作用，特别适用于时差调整或老年群体（如早睡早醒型睡眠节律紊乱）；但对于普通失眠患者（如入睡困难或早醒但非节律问题者），其效果有限。相比之下，声刺激（如白噪音、自然音效或引导式音频）更多起到放松身心、引导入眠的作用，可作为失眠治疗的辅助手段。

此外，温度调节（如调控卧室环境温度或使用温控床垫）与振动反馈（如通过轻微震动促进放松或唤醒）等物理干预方式，也被纳入睡眠辅助治疗体系，虽作用相对温和，但在提升整体睡眠体验方面具有一定价值。

上述各类技术共同构成了现代失眠认知行为疗法（CBT-I）的重要补充，并进一步融入失眠数字疗法（Digital Therapeutics for Insomnia）的整体框架中。失眠数字疗法历经多年发展，已从早期美国的文字版程序，演进为融合视频、音频、交互界面乃至全自动个性化干预的成熟产品。当前该领域的核心发展方向聚焦于个体化与精细化——针对不同人群（如老年人、孕妇、青少年等）开发适配其生理与心理特征的专属干预方案。同时，随着人工智能技术的进步，AI驱动的智能交互系统正成为推动失眠数字疗法向更高层次个性化、实时反馈与动态调整治疗策略迈进的关键力量。

结合脑机接口理念与多模态干预手段的失眠数字疗法，正朝着更精准、更智能、更人性化的方向持续演进，为睡眠障碍患者提供高效、便捷且可及的非药物治疗选择。

基于脑机接口的睡眠监测与闭环干预系统

近年来，随着脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）技术的发展，睡眠调控正逐步从传统的被动监测迈向主动、精准的闭环干预模式。所谓“闭环干预”，是指在实时监测个体脑电活动的基础上，一旦识别出特定的神经生理信号（如特定睡眠阶段的特征波形），即刻触发相应的干预措施，从而实现对睡眠状态的动态调节。相较于非特异性、广谱式的干预手段（如固定时间给予光或声刺激），闭环干预具有更高的时序精准性与个体适配性，因而展现出更显著的治疗潜力。

闭环音频刺激提升慢波睡眠质量

研究表明，在非快速眼动睡眠第三期（NREM3，即慢波睡眠期）施加粉红噪音（pink noise）可显著增强慢波活动的幅度与持续时间，并提高N3期在整个睡眠周期中的占比。这一策略对于因长期使用镇静类药物而导致慢波睡眠减少的患者尤为有益。

闭环听觉刺激缩短入睡潜伏期

不同睡眠阶段对应不同的脑电特征：清醒状态下以β波为主，放松闭目时则以α波为主。当系统实时检测到α波出现（提示个体进入入睡前的过渡状态），立即给予特定频率的听觉刺激，可有效缩短入睡潜伏期，加速睡眠启动过程。

闭环密集型睡眠重复训练（Sleep Restriction Therapy）

该疗法最初需在临床环境中实施，操作复杂：受试者在入院前一日睡眠时间被限制在5小时以内，入院后将24小时划分为8个睡眠窗口，由专业技师通过多导睡眠图（PSG）实时监控脑电，一旦确认入睡即唤醒，以重建睡眠效率。若结合便携式闭环BCI系统，可自动识别睡眠起始并触发唤醒机制，大幅降低人力成本，提升治疗可及性。

闭环经颅交流电刺激（tACS）增强睡眠相关记忆巩固

研究发现，在NREM2期纺锤波（sleep spindles）出现时同步施加tACS，可有效增强运动记忆的巩固过程。该方法依赖于对纺锤波的高精度实时识别，体现了闭环调控在认知功能优化中的应用前景。

闭环经颅磁刺激（TMS）验证慢波对皮层兴奋性的调控作用

初步动物实验表明，基于慢波活动触发的闭环TMS可调节大脑皮层的兴奋性状态。尽管目前尚未在人体中开展验证，但为未来探索非侵入性神经调控治疗睡眠障碍提供了理论基础。

新兴干预手段：毫米波照射与梦境调控

动物研究进一步显示，毫米波照射可在一定程度上逆转睡眠剥夺所引发的认知功能损伤，但其在人类中的安全性和有效性仍有待验证。更引人注目的是梦境调控领域的突破：2024年，国外研究团队成功实现了“清醒梦”（lucid dreaming）中的双向信息传递——当系统通过脑电信号识别受试者进入清醒梦状态后，外部人员可通过预设信号（如特定光或声音）向梦中个体传递信息，后者亦能通过预设动作（如眼球运动）反馈回应。该成果首次证明人类可能在梦境中进行有意识的信息交流。

此外，结合功能性神经影像与脑电解码技术，研究者已能初步根据受试者想象或梦境中的视觉内容，重建其大致图像轮廓。此类“梦境可视化”技术虽仍处早期阶段，但为未来实现梦境内容的主动引导与干预开辟了新路径。

结语

当前睡眠调控技术正朝着高度集成化、微型化、个性化与实时化方向发展。无论是监测还是干预环节，均依赖于低延迟、高精度的神经信号处理能力。只有实现真正的“感知—决策—响应”闭环，才能最大化干预效果，推动睡眠医学从经验治疗迈向精准神经调控的新范式。

关于杭州迈动数康科技有限公司

公司成立于2022年，团队来自哈佛、北大等知名高校，专注于脑机接口与大模型基础研究，自主研发Aladin大脑健康诊疗垂直模型，目前产品已打通从多模态情绪诊断系统、AI智能识别情绪到具身智能陪伴与数字化疗愈干预的全周期能力闭环。公司潜心开发基于神经精神疾病垂直大模型的诊疗应用平台，致力于打造全球最大的神经精神疾病大模型应用数据库，专注大脑疾病智能化诊疗、个性化精准数字疗法和神经调控产品研发。公司的业务聚焦于睡眠、认知行为障碍及成瘾等神经精神领域，同时覆盖神经精神疾病从预防、评估、治疗、到康复的全病程管理。目前已累计申请专利100余项，获授权知识产权44项，并被认定为浙江省科技型中小企业，入选浙江省“小而强”临床培育创新团队。公司作为“中国睡眠障碍筛查项目唯一指定技术平台”，承担国家级筛查任务，并荣获动脉网“数字疗法优选案例TOP25”、“春晖杯”创新创业大赛优胜奖、2024世界机器人大赛（BCI脑控赛道）全国二等奖，并担任中国医药教育协会睡眠医学专业委员会副主委单位。