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大脑还有多少秘密?世界人工智能大会首开脑机接口主题论坛

在2022世界人工智能大会上,天桥脑科学研究院(简称TCCI)转化中心联合中国科学院上海微系统与信息技术研究所、脑虎科技、中国神经科学学会、上海市神经科学学会共同举办“脑·机智能融合-让大脑连接未来”论坛,这也是脑机接口首次以主题论坛的形式登陆世界人工智能大会。

大脑还有多少秘密?世界人工智能大会首开脑机接口主题论坛

英国皇家工程院院士、上海交大医疗机器人研究院院长杨广中教授分享手术机器人和脑机接口的应用与进展。 本文图片 华山医院供图在论坛上,英国皇家工程院院士、上海交大医疗机器人研究院院长杨广中教授分享了手术机器人和脑机接口的应用与进展。他指出,过去10年间,手术机器人的尤其是神经介入机器人得到了飞速发展。植入式机器人的出现让微型芯片植入大脑,进行脑机接口成为可能。目前医疗机器人仍旧面临着微型化、精准性能、狭小空间灵巧结构设计、良好生物相容性材料发掘、多模态智能感知和“人-机协同”智能系统开发等多方面的挑战。

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华山医院院长、天桥脑科学研究院转化中心主任毛颖分享目前神经外科临床应用场景中先进工具。华山医院院长、TCCI转化中心主任毛颖教授则在论坛中分享了目前神经外科临床应用场景中先进工具,如超高清手术显微镜,ECoG(皮层脑电)和MET-PET技术进行多模态脑功能定位。他介绍,近期正在进行的多国联合研究,研究团队利用先进工具定位不同语言的皮层分布差异,旨在定位最小共同语言皮层的存在,为神经外科手术提供语言定位和保护策略,也为深入了解语言机制提供了证据。毛颖指出,先进神经工具在脑疾病诊治中的发展方向正从表象到机理,从有创到无创,以及从单一学科到多学科融合。他呼吁,正如现在还没有弄清原理,但脑深部电刺激技术治疗脑疾病取得了显著的效果,为此,希望更多的新技术与临床紧密合作,只要有效就应该尽快落地,造福患者。

浙江大学脑科学与脑医学学院院长胡海岚教授在论坛中分享了大脑如何控制竞争相关行为,决定优势地位的脑区的研究。她说,在长达10年的行为研究中发现,在社会竞争中,由大脑皮层所决定的性格特质可以克服体力的弱势,使动物获得优势地位,重塑大脑神经环路可以使先天弱势的动物获得优势地位。胡海岚表示,非常期待与人工智能达成技术合作,进一步探索并解开大脑编码与社会行为的奥秘。

复旦大学、华山医院客座教授Gerwin Schalk教授表示,神经技术具有巨大潜力,目前相对成功的手段主要有侵入式和非侵入式两种。以侵入式为例,应用较多的技术包括在帕金森治疗过程中使用的脑深部电刺激和癫痫治疗中使用的反应性神经刺激,而非侵入式使用场景较多集中于睡眠监测、多睡眠造影。他指出,神经技术应用的痛点在于,如何将神经科学与工程技术相融合,进而满足每个人的需要。

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复旦大学、华山医院客座教授Gerwin Schalk教授表示,神经技术具有巨大潜力,目前相对成功的手段主要有侵入式和非侵入式两种。值得一提的是,Gerwin Schalk教授所在的TCCI前沿实验室(TCCI Frontier Lab)对神经技术的多学科融合进行了探索,该团队正在研发一款新型硬件“SmartEEG”,可以对使用者的脑电、呼吸及动作情况进行多维度的实时监测。美国德克萨斯大学奥斯汀分校生物医学工程系助理教授王辉亮在运用纳米粒子技术对特定神经元进行非侵入式的精确控制调节领域的研究颇有建树。他分享了最新的声光遗传技术进展,利用超声激发的非侵入性光遗传技术,既不要开颅,也不需要植入,动物试验显示可实现对特定神经元细胞有选择性的控制,满足临床需要的一定穿透深度,未来有望对治疗帕金森等人类神经疾病顽症起到重要的作用。

对于未来脑机接口研究还有哪些努力的方面?中科院上海微系统所副所长、TCCI研究员、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎教授表示,脑机接口不仅是重大前沿脑科学研究的关键工具,也是重大脑疾病诊治中具有颠覆性及无限想象空间的手段,他特别指出,与传统领域不同,现阶段国内外在脑机接口领域的技术发展差距实际上并不明显,不论是电极、芯片、植入、算法还是封装集成等领域,国内技术发展处于国际先进水平,目前最需要的是系统优化。

中国原创脑机接口设备研发企业脑虎科技创始人、CEO彭雷表示,其产品主要面向的两个市场,一个是以“脑计划”为依托的科研市场,助力“脑计划”的基础研究工具平台;另一个是明确医学价值的医疗市场,针对明确的适应症如渐冻症,高位截瘫、失明等,企业会按照医疗产品的流程稳妥推进临床试验,“高通量、低创伤、长期在体”是三大亮点。

来源:澎湃新闻

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