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复旦新成立的脑机接口交叉学科平台,新在何处?
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来源:上观新闻 作者:黄海华 2024-08-03 13:39
摘要:集成攻关

8月3日,复旦大学神经调控与脑机接口研究中心(以下简称“中心”)揭牌成立。

仅仅一个“脑”字,在复旦大学就有脑科学研究院、脑科学转化研究院、类脑智能科学与技术研究院、脑功能与脑疾病全国重点实验室等,为何还要建设专门的脑机接口研究中心?

【对研究生跨院系联合指导】

“脑机接口涉及材料、芯片、临床神经科学以及工程技术等,复旦已形成从基础研究、智能技术到临床研究的领先优势,是全国唯一同时建有材料、芯片、脑科学、神经疾病等领域全国重点实验室的大学。”复旦大学神经调控与脑机接口研究中心主任王守岩告诉解放日报·上观新闻记者,为了集聚和发挥复旦多学科在脑机接口领域的积累和优势,中心打造了一支集成攻关团队,并专门设立了支持研究生开展跨院系医工交叉合作的奖学金项目。

神经调控和脑机接口是当下神经科学领域中快速发展的两大技术,并有着相似的目标:通过与神经系统的直接交互来改善患者的生活质量。神经调控主要通过电、磁刺激等来治疗神经与精神疾病,脑机接口则通过解码神经信号来实现对外部设备的控制。“神经调控与脑机接口技术的融合,可以发挥两者优势,提供更全面的治疗方案。”

据介绍,中心不是一个实体科研机构,而是一个跨院系的交叉学科平台。

这里集聚了3个全国重点实验室、2个国家临床医学中心和1个国家临床医学研究中心的36位科学家,由中心通盘布局与承担重大科研任务,对研究生跨院系联合指导。

“不同学科交叉的本质,就是交流、碰撞,但要让大家聊得起来、聊得尽兴,并不容易。”王守岩坦言,仅仅把不同学科的人放在同一个物理空间,难以碰撞出“火花”,关键要有共同感兴趣的科学问题,这样才能聚焦问题而不会泛泛而谈。

比如对于“植物人促醒”这一问题,工程师和医生都感兴趣,如何加速意识恢复涉及算法,工程师比较在行;而临床上如何植入电极,则是医生擅长的。“以共同感兴趣的问题为抓手,合作双方的包容度也会比较高。”王守岩介绍,这个交叉合作研究也得到了科技创新2030“脑科学与类脑研究”青年科学家项目的支持。

【以医疗健康的迫切需求为牵引】

全世界视觉损伤的人口大约有1.6亿,其中40%与视网膜光感受器变性凋亡有关。复旦大学脑科学研究院研究员张嘉漪与合作者另辟蹊径,国际首创以纳米材料开发了人工视网膜,这种人工光感受器远高于人眼视网膜光感受器密度,无需任何供电设备,可有效修复人体视觉功能。

这仅仅是中心脑机接口的代表性成果之一。当前,严肃医疗是脑机接口最适合落地的场景,中心以医疗健康的迫切需求为牵引,搭建了垂直领域成果转化平台。多个项目进入产业化阶段,包括植入式脑机接口神经调控设备、超高时空分辨率超声脑机交互设备、无创闭环神经调控等。此外,人工视网膜、高通量脑机接口柔性电极、帕金森症数字干预系统等正逐步进入产业化。

如果用“十年磨一剑”来形容中心的酝酿筹备,一点也不为过。

复旦大学投入4亿元建设了国际一流的脑机交互与脑智融合研究平台,拥有国内首家11.7T超高场磁共振成像系统,可实现小动物的活体磁共振成像、脑功能成像等;全球第四台、亚洲第一台强梯度场磁共振成像系统,可揭示人体脑内部白质神经纤维通路;影像平台结合中心自主研发的数字化脑与认知功能监测与干预平台,可实现微米级别、毫秒时间尺度的“看得细、看得准、看得多、看得远”;构建了抑郁、脑卒中和自闭症等多维度信息脑功能数据库;与英伟达、华山医院等研发了智能脑机交互神经调控软件平台。

题图来源:上观题图
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