9月2日，天橋腦科學(xué)研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）轉(zhuǎn)化中心聯(lián)合中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、腦虎科技、中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會、上海市神經(jīng)科學(xué)學(xué)會共同舉辦“腦·機智能融合-讓大腦連接未來”論壇。本次論壇是2022世界人工智能大會的重要組成部分，也是腦機接口首次以主題論壇的形式登陸。中國科學(xué)院上海分院院長胡金波教授、中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會理事長張旭院士、中科院上海微系統(tǒng)所所長謝曉明教授致辭。
本次論壇邀請了英國皇家工程院院士、上海交大醫(yī)療機器人研究院院長楊廣中教授，華山醫(yī)院院長、TCCI轉(zhuǎn)化中心主任毛穎教授，浙江大學(xué)腦科學(xué)與腦醫(yī)學(xué)學(xué)院院長胡海嵐教授，中科院上海微系統(tǒng)所副所長、TCCI研究員、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎教授，TCCI應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實驗室主任，復(fù)旦大學(xué)、華山醫(yī)院客座教授Gerwin Schalk教授，中科院空天院研究員蔡新霞，復(fù)旦大學(xué)類腦研究院副院長王守巖教授，美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校生物醫(yī)學(xué)工程系助理教授王輝亮，中科院深圳先進院研究員李驍健，燧人醫(yī)療首席執(zhí)行官蔡江等知名專家學(xué)者、產(chǎn)業(yè)人士發(fā)表主題演講，進行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨國界的交流。
腦科學(xué)和智能科技發(fā)展融合
楊廣中教授率先分享了手術(shù)機器人和腦機接口的應(yīng)用與進展。過去10年間，手術(shù)機器人的尤其是神經(jīng)介入機器人得到了飛速發(fā)展。植入式機器人的出現(xiàn)讓微型芯片植入大腦，進行腦機接口成為可能。目前醫(yī)療機器人仍舊面臨著微型化、精準(zhǔn)性能、狹小空間靈巧結(jié)構(gòu)設(shè)計、良好生物相容性材料發(fā)掘、多模態(tài)智能感知和“人－機協(xié)同”智能系統(tǒng)開發(fā)等多方面的挑戰(zhàn)。
毛穎教授分享了目前神經(jīng)外科臨床應(yīng)用場景中先進工具，如超高清手術(shù)顯微鏡，ECoG（皮層腦電）和MET-PET技術(shù)進行多模態(tài)腦功能定位。據(jù)介紹，近期正在進行的多國聯(lián)合研究，研究團隊利用先進工具定位不同語言的皮層分布差異，旨在定位最小共同語言皮層的存在，為神經(jīng)外科手術(shù)提供語言定位和保護策略，也為深入了解語言機制提供了證據(jù)。
毛穎指出，先進神經(jīng)工具在腦疾病診治中的發(fā)展方向正從表象到機理，從有創(chuàng)到無創(chuàng)，以及從單一學(xué)科到多學(xué)科融合。他呼吁，正如現(xiàn)在還沒有弄清原理，但深部腦刺激DBS治療腦疾病取得了顯著的效果，為此，希望更多的新技術(shù)與臨床緊密合作，只要有效就應(yīng)該盡快落地，造?；颊?。
胡海嵐教授分享了大腦如何控制競爭相關(guān)行為，決定優(yōu)勢地位的腦區(qū)的研究。在長達10年的行為研究中發(fā)現(xiàn)，在社會競爭中，由大腦皮層所決定的性格特質(zhì)可以克服體力的弱勢使動物獲得優(yōu)勢地位，重塑大腦神經(jīng)環(huán)路可以使先天弱勢的動物獲得優(yōu)勢地位。她非常期待與人工智能達成技術(shù)合作，進一步探索并解開大腦編碼與社會行為的奧秘。
Gerwin Schalk教授指出，神經(jīng)技術(shù)具有巨大潛力，目前相對成功的手段主要有侵入式和非侵入式兩種。以侵入式為例，應(yīng)用較多的技術(shù)包括在帕金森治療過程中使用的深部腦刺激（Deep Brain Stimulaiton）和癲癇治療中使用的反應(yīng)性神經(jīng)刺激（Responsive Neural Stimulator）。非侵入式使用場景較多集中于睡眠監(jiān)測、多睡眠造影。他指出，神經(jīng)技術(shù)應(yīng)用的痛點在于，如何將神經(jīng)科學(xué)與工程技術(shù)相融合，進而滿足每個人的需要。
值得一提的是，Gerwin教授所在的TCCI前沿實驗室（TCCI Frontier Lab）對神經(jīng)技術(shù)的多學(xué)科融合進行了探索。團隊正在研發(fā)一款新型硬件“SmartEEG”，可以對使用者的腦電、呼吸及動作情況進行多維度的實時監(jiān)測。
作為優(yōu)秀的華人科學(xué)家，王輝亮助理教授在運用納米粒子技術(shù)對特定神經(jīng)元進行非侵入式的精確控制調(diào)節(jié)領(lǐng)域的研究頗有建樹。他分享了最新的聲光遺傳技術(shù)進展，利用超聲激發(fā)的非侵入性光遺傳技術(shù)，既不要開顱，也不需要植入，動物試驗顯示可實現(xiàn)對特定神經(jīng)元細胞有選擇性的控制，滿足臨床需要的一定穿透深度，未來有望對治療帕金森等人類神經(jīng)疾病頑癥起到重要的作用。
蔡新霞研究員分享了腦神經(jīng)信息高通量雙模檢測，王守巖教授介紹了多感知智能神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，李驍健研究員介紹了腦機接口的應(yīng)用研究，蔡江分享了腦機交互技術(shù)應(yīng)用，引起了與會者的高度興趣。
腦虎科技發(fā)布階段性技術(shù)成果
陶虎教授表示，腦機接口不僅是重大前沿腦科學(xué)研究的關(guān)鍵工具，也是重大腦疾病診治中具有顛覆性及無限想象空間的手段，他特別指出，與傳統(tǒng)領(lǐng)域不同，現(xiàn)階段國內(nèi)外在腦機接口領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展差距實際上并不明顯，不論是電極、芯片、植入、算法還是封裝集成等領(lǐng)域，國內(nèi)技術(shù)發(fā)展處于國際先進水平，目前最需要的是系統(tǒng)優(yōu)化。
中國原創(chuàng)腦機接口設(shè)備研發(fā)企業(yè)腦虎科技創(chuàng)始人、CEO彭雷表示，產(chǎn)品主要面向的兩個市場，一個是以“腦計劃”為依托的科研市場，助力“腦計劃”的基礎(chǔ)研究工具平臺；另一個是明確醫(yī)學(xué)價值的醫(yī)療市場，針對明確的適應(yīng)癥如漸凍癥，高位截癱、失明等，腦虎會按照醫(yī)療產(chǎn)品的流程穩(wěn)妥推進臨床試驗，“高通量、低創(chuàng)傷、長期在體”是三大亮點。
關(guān)于TCCI
天橋腦科學(xué)研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）是由陳天橋、雒芊芊夫婦私人出資10億美元創(chuàng)建的，旨在支持、推進全球范圍內(nèi)腦科學(xué)研究，造福全人類。TCCI一期投入5億元人民幣支持中國的腦科學(xué)研究，與上海周良輔醫(yī)學(xué)發(fā)展基金會合作成立上海陳天橋腦健康研究所（又名TCCI轉(zhuǎn)化中心），致力于提升腦健康和腦疾病治療研究和成果轉(zhuǎn)化。后又與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心等建立戰(zhàn)略合作設(shè)立了應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實驗室和人工智能與精神健康實驗室，投入相關(guān)技術(shù)的直接開發(fā)和研究。在國際上TCCI與加州理工學(xué)院合作成立TCCI加州理工研究院，設(shè)腦機接口、社交與決策神經(jīng)科學(xué)、系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)、分子與細胞神經(jīng)科學(xué)、大腦成像、神經(jīng)科學(xué)教育等多個中心，重點關(guān)注大腦基礎(chǔ)研究。TCCI還在全球持續(xù)支持了中國、歐洲、日本、美國等地的神經(jīng)科學(xué)年會。TCCI已經(jīng)成為全球最知名和最大規(guī)模的支持人類腦科學(xué)研究的研究機構(gòu)之一。
