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Au cours des cinq dernières années, une équipe de recherche multidisciplinaire de l'Université de Fudan a produit un certain nombre de résultats originaux majeurs dans les domaines des matériaux, des puces, des algorithmes d'intelligence artificielle, de la technologie de neuro-ingénierie et des applications cliniques. Elle a également entrepris l'innovation scientifique et technologique 2030 ; "Brain Science and Similarity". Projet majeur "Brain Research" et des dizaines d'autres projets scientifiques et technologiques connexes recherche... Il s'agit de l'équipe du Centre de recherche sur la neuromodulation et l'interface cerveau-ordinateur de l'Université de Fudan. Le 3 août, le centre a été officiellement inauguré. Le journaliste est entré dans le centre pour le savoir.

"L'interface cerveau-ordinateur est un haut lieu de compétition à l'avant-garde de la science et de la technologie internationales. À l'heure actuelle, les pays nationaux et étrangers sont fondamentalement sur la même ligne de départ. C'est une bonne opportunité pour nous de "dépasser" Wang." Shouyan, directeur adjoint de l'Institut des sciences et technologies de l'intelligence inspirée du cerveau de l'Université de Fudan, a déclaré aux journalistes que dans ce centre, 36 scientifiques interdisciplinaires dirigent les forces interdisciplinaires de l'Université de Fudan en médecine, science et ingénierie pour promouvoir le développement de la théorie de l'interface cerveau-ordinateur. et la technologie et créer une chaîne d'innovation transparente pour la coopération industrie-université-recherche dans le domaine de l'interface cerveau-ordinateur.

Courez de manière scientifique avant les affaires et planifiez à l'avance vos dépassements dans les virages.

Neural Connection, une société fondée par Musk, a présenté la première vidéo d'un patient paralysé implanté avec un dispositif d'interface cerveau-ordinateur au début de l'année. Le 10 juillet, heure locale, Musk a révélé qu'un deuxième patient utiliserait bientôt un dispositif d'interface cerveau-ordinateur. "Les interfaces cerveau-ordinateur ont toujours attiré beaucoup d'attention en raison de leurs vastes perspectives d'application." Wang Shouyan a déclaré sans ambages que des centaines de millions de personnes dans le monde sont actuellement confrontées à des problèmes de santé cérébrale, de maladies cérébrales et de rééducation cérébrale. La recherche sur l'intégration de la neuromodulation et de l'interface cerveau-ordinateur constitue une nouvelle direction dans le traitement des maladies cérébrales. La neuromodulation interactive cerveau-ordinateur fournit des solutions médicamenteuses électroniques précises pour l'intervention, le traitement et la réadaptation des fonctions cérébrales. On peut dire que les applications cliniques médicales constitueront l’orientation principale des applications d’interface cerveau-ordinateur.

"La recherche sur l'interface cerveau-ordinateur progresse rapidement et les progrès cliniques dans les communautés scientifiques et médicales sont bien en avance sur les affaires." Wang Shouyan a déclaré que si la recherche sur l'interface cerveau-ordinateur est divisée en quatre étapes, l'implantation de l'interface cerveau-ordinateur de Musk l'appareil est seulement C'est le résultat de l'étape 1.0 - "lecture cérébrale".

À l'heure actuelle, les recherches pertinentes se sont développées de la « lecture cérébrale » à « l'écriture cérébrale » et à « l'interaction cerveau-ordinateur ». La "lecture cérébrale" consiste à décoder les informations du cerveau humain et à permettre à une personne isolée de se reconnecter au monde. Elle peut être appliquée aux troubles de la conscience, à l'autisme, à la SLA et à d'autres maladies représentatives de la " ; "L'étape d'écriture cérébrale" est l'implantation d'implants cochléaires, la stimulation rétinienne et cérébrale profonde, permettant aux patients d'entendre les sons, de retrouver la vue et de retrouver les fonctions motrices ; "l'interaction cerveau-ordinateur" utilise les signaux cérébraux pour guider et réguler le cerveau, et un contrôle cérébral précis peut être effectué grâce à une régulation neuronale intelligente. La stimulation aide au traitement clinique de la dépression, de la douleur, de l'épilepsie et d'autres maladies.

Selon Wang Shouyan, l’interface cerveau-ordinateur au stade 4.0 peut être considérée comme le canal entre le métavers et les humains. "L'essence du métaverse est un monde numérique. Grâce à l'interface cerveau-ordinateur, les gens peuvent échanger de manière transparente des informations dans le métaverse. Cependant, en regardant autour du monde, le développement actuel de l'industrie des interfaces cerveau-ordinateur dans divers pays est confronté à des difficultés. " le fait que la technologie n'est pas complètement mature et que l'équipement en amont n'a pas encore été standardisé pour la production de masse. Ce n'est qu'en planifiant à l'avance que nous pourrons saisir les opportunités de développement du « dépassement dans les virages ».

L’objectif du centre de recherche sur la neuromodulation et l’interface cerveau-ordinateur de l’université de Fudan est d’explorer les principes de la neuromodulation et de l’interface cerveau-ordinateur et de devenir un moteur d’innovation pour réaliser des percées technologiques de rupture et des applications médicales et de santé. Le centre qui semble apparaître du jour au lendemain est en réalité le résultat de « dix années de travail acharné ».

Wang Shouyan a déclaré que l'Université de Fudan a accumulé plus de dix ans de recherche dans les matériaux d'interface cerveau-ordinateur, les électrodes, les puces et les applications de traduction clinique. Cela coïncide avec le moment historique du développement du domaine de l'interface cerveau-ordinateur. des scientifiques multidisciplinaires pour communiquer, coopérer et faire face aux applications cliniques travaillent ensemble pour répondre aux besoins majeurs. De plus, le centre coopérera avec l'industrie, le Centre d'évaluation des dispositifs médicaux de Shanghai et l'Institut d'inspection des dispositifs médicaux pour transformer les résultats de pointe en produits de dispositifs médicaux.

Continuez à « briser le cercle » et attendez-vous à ce que les gros appareils soient utilisés au mieux

Lors de la visite du centre, ce qui a le plus impressionné le journaliste a été le grand équipement scientifique.

L'Université de Fudan a investi 400 millions de yuans pour construire une plateforme de recherche de classe mondiale sur l'interaction cerveau-ordinateur et la fusion cerveau-intelligence intégrant « la perception cérébrale, l'informatique cérébrale et la régulation cérébrale ». L'école dispose non seulement de 3T, 5T, 7T, 11.7T, 3T Connectom et d'autres séries d'équipements de résonance magnétique nucléaire, ainsi que de plus de dix ensembles d'équipements neurophysiologiques tels que la magnétoencéphalographie, l'électroencéphalographie et l'imagerie proche infrarouge, mais également de manière indépendante. a développé une surveillance numérique du cerveau et des fonctions cognitives. Avec la plateforme d'intervention, elle a atteint le niveau du micron, l'échelle de temps de la milliseconde et la capacité technique de « voir finement, avec précision, voir beaucoup et voir loin » dans les régions spatiales.

En termes d'informatique cérébrale, l'Université de Fudan a construit une base de données multidimensionnelle sur les fonctions cérébrales comprenant l'imagerie, les gènes, la cognition et d'autres informations sur la dépression, les accidents vasculaires cérébraux et l'autisme, fournissant ainsi des données et une plateforme de recherche pour la recherche sur le décodage neuronal.

Selon Wang Shouyan, le pays a investi beaucoup d'argent dans la construction de ces équipements et bases de données scientifiques de pointe au niveau international, et ils devraient être pleinement utilisés. Par conséquent, les installations scientifiques sont ouvertes à la communauté de la recherche scientifique et à l’industrie, devenant ainsi une plate-forme de partage de la recherche scientifique, ou en d’autres termes, un pont pour la coopération et la communication entre l’industrie, l’université et la recherche.

Une autre raison de cette ouverture est que « ce n'est qu'en « brisant le cercle » que le centre pourra développer de nouveaux scénarios d'application en cours d'utilisation. Wang Shouyan a déclaré qu'en fait, le centre lui-même est le produit de la « rupture du cercle » de la discipline. Le centre rassemble une équipe interdisciplinaire avec Wang Yizheng, académicien de l'Académie chinoise des sciences, comme scientifique en chef. Il s'appuie non seulement sur l'Institut des sciences et technologies de l'intelligence inspirée du cerveau de l'Université de Fudan, mais coopère également avec l'Institut de recherche. Brain Science, l'Institut des sciences translationnelles du cerveau, l'Institut des mégadonnées, l'Institut d'optoélectronique. Il est construit conjointement par l'École des sciences et de l'ingénierie de l'information, le Laboratoire national clé des puces et des systèmes, l'hôpital affilié de Huashan, l'affilié Hôpital pédiatrique et Hôpital de cancérologie affilié.

C’est précisément grâce à la rupture du cercle qu’un certain nombre de réalisations originales majeures sont nées ici. Par exemple, Song Enming, un jeune chercheur de l'Institut d'optoélectronique de l'Université de Fudan, a développé une technologie de nano-encapsulation de dioxyde de silicium thermiquement développé pour améliorer la biocompatibilité des implants dans le corps et prolonger la durée de vie théorique des dispositifs électroniques implantés d'un maximum de plusieurs mois à Au cours des 60 dernières années, il a couvert la plupart des cycles de traitement des maladies cérébrales ; le chercheur Zhang Jiayi et le chercheur associé Yan Biao de l'Institut des sciences du cerveau et leur équipe de recherche scientifique ont développé une rétine artificielle avec des droits de propriété intellectuelle indépendants. L'équipe a coopéré avec le département des yeux, des oreilles, du nez et de la gorge de l'université de Fudan. L'hôpital mène des essais cliniques pour reconstruire la fonction visuelle de patients complètement aveugles.

Refuser d'être « coordonné » et réfléchir à de nouveaux problèmes

Beaucoup de gens sont curieux, comment des équipes interdisciplinaires peuvent-elles entrer en collision avec des étincelles scientifiques au centre du « Combat des Dieux » ?

À cet égard, Wang Shouyan a déclaré avec un sourire : « Associer les gens les uns aux autres » ne fonctionnera pas. Nous devons nous laisser guider par les besoins et les intérêts communs en matière de recherche scientifique, afin que les personnes intéressées puissent réfléchir à une nouvelle idée autour d'un problème. En fait, cet accent mis sur la vision croisée est également lié au parcours universitaire personnel de Wang Shouyan. Il a étudié le génie biomédical au premier cycle, a passé un an comme interne dans la clinique de cardiologie d'un hôpital pendant son doctorat et a passé ses années postdoctorales en neurochirurgie dans le domaine de la neuromodulation. La recherche interdisciplinaire a ouvert de nouveaux horizons pour ses recherches sur la douleur.

Song Enming est l'un des bénéficiaires de la recherche interdisciplinaire. Il a déclaré aux journalistes qu'en plus des dispositifs implantables, la recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur nécessite également l'intégration de puces, l'interprétation de codes, la création d'une grande base de données informatique de type cerveau et l'assistance d'un grand nombre de neurochirurgiens. "La fonction du cerveau humain est un domaine inconnu, et de nombreuses nouvelles directions doivent être explorées. La recherche sur les interfaces cerveau-ordinateur est comme un creuset, et l'intersection de la médecine et de l'ingénierie est une tendance majeure. Le pays est encourageant également les sujets interdisciplinaires, et les projets nationaux d'intersection de la médecine et de l'ingénierie sont de plus en plus nombreux et l'innovation nécessite la collision d'idées de différents domaines.

Le centre encourage non seulement les professeurs et les chercheurs à « sortir du cercle », mais établit également des bourses pour les étudiants diplômés en début de carrière et crée un groupe conjoint de tuteurs en sciences, ingénierie et médecine pour guider les étudiants dans leurs recherches sur des sujets transversaux. Deux étudiants de différents départements doivent se rendre dans le groupe de recherche de l'autre pour assister à au moins 4 réunions de groupe et collaborer à la rédaction d'un rapport d'étude afin de vraiment comprendre le contenu et les besoins de recherche de chacun. Actuellement, dix sujets ont été lancés.

Auteur : Wu Jinjiao

Texte : Wu Jinjiao Photos : Photos fournies par l'Université de Fudan Editeur : Chu Shuting Editeur : Jiang Peng

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