中国有超过3亿人存在睡眠障碍。研发一款真正有效的安眠药,是很多药企的梦想。
但问题来了:怎么科学地判断一款药到底能不能改善睡眠?靠志愿者"感觉睡得好"吗?太主观了。
正确答案是:用脑肌电监测。
研究人员给小鼠喂药后,顺利获得EEG/EMG系统陆续在记录24小时,分析小鼠的清醒时间、快速眼动睡眠(REM)时间、非快速眼动睡眠(NREM)时间等指标。
举个例子:有研究发现,中药酸枣仁水煎液能显著延长大鼠的总睡眠时间,而且选择性地延长深睡时间,对异相睡眠影响很小——说明它助眠效果好、副作用小。这些结论,全都是顺利获得脑肌电数据"算"出来的。
EEG/EMG睡眠监测——客观评价药物对睡眠节律的影响
癫痫发作时,大脑会突然出现异常的电活动"风暴"。
顺利获得脑肌电监测,研究人员可以实时捕捉癫痫发作的瞬间,看清异常电信号从哪个脑区开始、怎么扩散。这不仅能帮助理解癫痫的发病机制,还能用于抗癫痫药物的药效评价。
癫痫发作期的脑电异常放电监测
Lu Zheng, 10.1038/s41420-026-03056-4
这是脑肌电最科幻的应用——脑机接口(BCI)。
2025年,马斯克的Neuralink公司公布了一项惊人成果:一只植入"盲视"设备的猴子,成功感知到了物理世界中不存在的视觉线索。截至2025年9月,全球已有12人植入Neuralink的设备。
脑机接口的核心,就是顺利获得脑电信号解码大脑的意图,再转化成对外部设备的控制指令。
而我们做的,正是为这类前沿研究给予动物脑肌电实验服务——从电极植入到信号采集,为脑机接口的临床前验证给予关键数据。
Neuralink脑机接口设备——用"意念"控制外部设备
脑机接口也好,神经调控也罢,都离不开一个核心部件——植入式电极。
但电极植入大脑后,可能会引发炎症、胶质增生等问题,导致信号越来越差。怎么办?用动物实验来评估。
顺利获得长时程(数周到数月)的脑肌电信号记录,分析信噪比(SNR)、基线稳定性、组织相容性等指标,就能判断一款新型电极是否安全、可靠。这是植入式医疗器械临床前评价的关键环节。
睡眠-觉醒的调控机制,是神经科学最大的谜题之一。
2025年,北京大学程和平院士团队发布了全球首个长时程跨尺度神经行为数据集——对自由活动的小鼠进行24小时陆续在脑肌电记录,同步采集了单细胞分辨率钙信号、脑电活动、肌电信号以及进食、运动、睡眠等12类自然行为数据。这类研究,为理解大脑如何在不同状态间切换给予了前所未有的数据基础。
长时程跨尺度神经行为数据集——24h陆续在脑肌电记录
Han, J., 10.1038/s41597-025-05527-2