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Negli ultimi cinque anni, un gruppo di ricerca multidisciplinare dell’Università di Fudan ha prodotto una serie di importanti risultati originali nei campi dei materiali, dei chip, degli algoritmi di intelligenza artificiale, della tecnologia di neuroingegneria e delle applicazioni cliniche e ha anche intrapreso l’innovazione scientifica e tecnologica 2030”; Brain Science and Similarity". Il grande progetto "Brain Research" e altre dozzine di progetti di ricerca scientifici e tecnologici correlati... Questo è il team del Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull'interfaccia cervello-computer dell'Università di Fudan. Il 3 agosto il centro è stato ufficialmente inaugurato. Il giornalista è andato in centro per scoprirlo.

"L'interfaccia cervello-computer è un altopiano competitivo all'avanguardia della scienza e della tecnologia internazionale. Attualmente, i paesi nazionali ed esteri sono sostanzialmente sulla stessa linea di partenza. Questa è una buona opportunità per noi di 'superare' in un angolo." Shouyan, vicedirettore dell'Istituto di scienza e tecnologia dell'intelligenza ispirata al cervello presso l'Università di Fudan, ha detto ai giornalisti che, in questo centro, 36 scienziati interdisciplinari guidano le forze interdisciplinari dell'Università di Fudan in medicina, scienza e ingegneria per promuovere lo sviluppo della teoria dell'interfaccia cervello-computer e tecnologia e creare una catena di innovazione senza soluzione di continuità per la cooperazione tra industria, università e ricerca nel campo dell'interfaccia cervello-computer.

Corri scientificamente prima del business e pianifica in anticipo i sorpassi in curva

Neural Connection, una società fondata da Musk, ha mostrato il primo video di un paziente paralizzato a cui è stato impiantato un dispositivo di interfaccia cervello-computer all'inizio dell'anno. Il 10 luglio, ora locale, Musk ha rivelato che un secondo paziente utilizzerà presto un dispositivo di interfaccia cervello-computer. "Le interfacce cervello-computer hanno sempre attirato molta attenzione a causa delle loro ampie prospettive di applicazione." Wang Shouyan ha affermato senza mezzi termini che centinaia di milioni di persone in tutto il mondo stanno attualmente affrontando problemi di salute cerebrale, malattie cerebrali e riabilitazione cerebrale. La ricerca sull'integrazione della neuromodulazione e dell'interfaccia cervello-computer rappresenta una nuova direzione nel trattamento delle malattie cerebrali. La neuromodulazione interattiva cervello-computer fornisce precise soluzioni farmacologiche elettroniche per l'intervento, il trattamento e la riabilitazione delle funzioni cerebrali. Si può dire che le applicazioni cliniche mediche costituiranno la direzione principale delle applicazioni di interfaccia cervello-computer.

"La ricerca sull'interfaccia cervello-computer sta progredendo rapidamente e il progresso clinico nelle comunità scientifiche e mediche è molto più avanti rispetto al business", ha affermato Wang Shouyan che se la ricerca sull'interfaccia cervello-computer viene divisa in quattro fasi, l'impianto dell'interfaccia cervello-computer di Musk. il dispositivo è solo il risultato della fase 1.0 - "lettura del cervello".

Attualmente, la ricerca rilevante si è sviluppata dalla "lettura del cervello" alla "scrittura del cervello" e all'"interazione cervello-computer". La cosiddetta "lettura del cervello" serve a decodificare le informazioni del cervello umano e consentire a una persona isolata di riconnettersi con il mondo. Può essere applicata ai disturbi della coscienza, all'autismo, alla SLA e ad altre malattie. La fase di "scrittura del cervello" è l'impianto di impianti cocleari, stimolazione retinica e cerebrale profonda, che consente ai pazienti di sentire suoni, riacquistare la vista e riacquistare le funzioni motorie; l'"interazione cervello-computer" utilizza segnali cerebrali per guidare e regolare il cervello e il controllo preciso del cervello può essere effettuato attraverso la regolazione neurale intelligente. La stimolazione aiuta nel trattamento clinico della depressione, del dolore, dell'epilessia e di altre malattie.

Secondo Wang Shouyan, l’interfaccia cervello-computer nella fase 4.0 può essere considerata come il canale tra il Metaverso e gli esseri umani. "L'essenza del metaverso è un mondo digitale. Attraverso l'interfaccia cervello-computer, le persone possono scambiarsi informazioni senza problemi nel metaverso." Tuttavia, guardando in giro per il mondo, si deve affrontare l'attuale sviluppo dell'industria dell'interfaccia cervello-computer in vari paesi il fatto che la tecnologia non è completamente matura e che le attrezzature a monte non sono ancora state standardizzate per la produzione di massa. Solo pianificando in anticipo si possono cogliere le opportunità di sviluppo del “sorpasso in curva”.

L’obiettivo del Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull’interfaccia cervello-computer dell’Università di Fudan è esplorare i principi della neuromodulazione e dell’interfaccia cervello-computer e diventare un motore di innovazione per realizzare scoperte tecnologiche dirompenti e applicazioni mediche e sanitarie. Il centro che sembra nascere da un giorno all'altro è in realtà il risultato di “dieci anni di duro lavoro”.

Wang Shouyan ha affermato che l'Università di Fudan ha più di dieci anni di ricerca sui materiali, sugli elettrodi, sui chip e sulle applicazioni di traduzione clinica dell'interfaccia cervello-computer. Ciò coincide con il momento storico dello sviluppo del campo dell'interfaccia cervello-computer scienziati multidisciplinari per comunicare, cooperare e affrontare le applicazioni cliniche lavorano insieme per affrontare le principali esigenze. Inoltre, il centro collaborerà con l’industria, il Centro di valutazione dei dispositivi medici di Shanghai e l’Istituto di ispezione dei dispositivi medici per trasformare i risultati all’avanguardia in prodotti per dispositivi medici.

Perseguire "rompere il cerchio" e aspettarsi che i dispositivi di grandi dimensioni vengano utilizzati al meglio

Durante la visita al centro, la cosa più impressionante che ha impressionato il giornalista è stata la grande attrezzatura scientifica.

L'Università di Fudan ha investito 400 milioni di yuan per costruire una piattaforma di ricerca di livello mondiale sull'interazione cervello-computer e sulla fusione cervello-intelligenza che integri "percezione cerebrale-informatica cerebrale-regolazione cerebrale". La scuola non solo dispone di 3T, 5T, 7T, 11.7T, 3T Connectom e altre serie di apparecchiature di risonanza magnetica nucleare, nonché di più di dieci set di apparecchiature neurofisiologiche come magnetoencefalografia, elettroencefalografia e imaging del vicino infrarosso, ma dispone anche di apparecchiature indipendenti ha sviluppato il monitoraggio digitale delle funzioni cerebrali e cognitive Con la piattaforma di intervento, ha raggiunto il livello del micron, la scala temporale dei millisecondi e la capacità tecnica di "vedere finemente, accuratamente, vedere molto e vedere lontano" attraverso le regioni spaziali.

In termini di brain computing, l’Università di Fudan ha costruito un database multidimensionale delle funzioni cerebrali con imaging, geni, cognizione e altre informazioni su depressione, ictus e autismo, fornendo dati e una piattaforma di ricerca per la ricerca sulla decodifica neurale.

Secondo Wang Shouyan, il paese ha investito molti soldi nella costruzione di queste apparecchiature e database scientifici all'avanguardia a livello internazionale, e dovrebbero essere pienamente utilizzati. Pertanto, le strutture scientifiche sono aperte alla comunità della ricerca scientifica e all’industria, diventando una piattaforma di condivisione della ricerca scientifica o, in altre parole, diventando un ponte per la cooperazione e la comunicazione tra industria, università e ricerca.

Un altro motivo di apertura è che "solo 'rompendo il cerchio' il centro può sviluppare nuovi scenari applicativi." Wang Shouyan ha affermato che, in realtà, il centro stesso è il prodotto della "rottura del cerchio" della disciplina. Il centro riunisce un team interdisciplinare con Wang Yizheng, un accademico dell'Accademia cinese delle scienze, come scienziato capo. Non solo fa affidamento sull'Istituto di scienza e tecnologia dell'intelligenza ispirata al cervello dell'Università di Fudan, ma collabora anche con l'Istituto di. Brain Science, l'Istituto di scienza del cervello traslazionale, l'Istituto di Big Data, l'Istituto di optoelettronica, è costruito congiuntamente dalla Scuola di scienza e ingegneria dell'informazione, dal Laboratorio nazionale chiave di chip e sistemi, dall'Ospedale affiliato Huashan, dall'Affiliato Ospedale Pediatrico e l'Ospedale Oncologico Affiliato.

È proprio dalla rottura del cerchio che qui sono nate una serie di importanti realizzazioni originali. Ad esempio, Song Enming, un giovane ricercatore presso l'Istituto di optoelettronica dell'Università di Fudan, ha sviluppato una tecnologia di nano-incapsulamento di biossido di silicio coltivato termicamente per migliorare la biocompatibilità degli impianti nel corpo ed estendere la vita teorica dei dispositivi elettronici impiantati da un massimo di diversi mesi a Negli ultimi 60 anni, ha coperto la maggior parte dei cicli di trattamento delle malattie del cervello Il ricercatore Zhang Jiayi e il ricercatore associato Yan Biao dell'Istituto di Brain Science e il loro gruppo di ricerca scientifica hanno sviluppato una retina artificiale con diritti di proprietà intellettuale indipendenti team ha collaborato con il Dipartimento di Occhi, Orecchie, Naso e Gola dell'Università di Fudan. L'ospedale conduce studi clinici per ricostruire la funzione visiva di pazienti completamente ciechi.

Rifiuta di essere "coordinato" e fai brainstorming su nuove questioni

Molte persone sono curiose, come possono i team interdisciplinari scontrarsi con le scintille scientifiche al centro di "Fight of the Gods"?

A questo proposito, Wang Shouyan ha detto con un sorriso: "Accoppiare le persone tra loro" non funzionerà. Dobbiamo essere guidati da bisogni e interessi di ricerca scientifica comuni, in modo che le persone interessate possano elaborare una nuova idea attorno a un problema. In effetti, questa enfasi sulla visione trasversale è legata anche al background accademico personale di Wang Shouyan. Ha studiato ingegneria biomedica come studente universitario, ha trascorso un anno come stagista nella clinica cardiologica di un ospedale durante il suo dottorato di ricerca e ha trascorso i suoi anni post-dottorato in neurochirurgia nel campo della neuromodulazione. La ricerca interdisciplinare ha aperto nuovi orizzonti alla sua ricerca sul dolore.

Song Enming è uno dei beneficiari della ricerca interdisciplinare. Ha detto ai giornalisti che oltre ai dispositivi impiantabili, la ricerca sull’interfaccia cervello-computer richiede anche l’integrazione dei chip, l’interpretazione del codice, la creazione di un ampio database informatico simile al cervello e l’assistenza di un gran numero di neurochirurghi. "La funzione del cervello umano è un campo sconosciuto e ci sono molte nuove direzioni che devono essere esplorate. La ricerca sull'interfaccia cervello-computer è come un crogiolo e l'intersezione tra medicina e ingegneria è una tendenza importante. Il paese è incoraggiando anche materie interdisciplinari, e i progetti nazionali di intersezione medica e ingegneristica stanno diventando sempre più numerosi, e l'innovazione richiede la collisione di idee provenienti da campi diversi ".

Il centro non solo incoraggia professori e ricercatori a "uscire dal circolo", ma istituisce anche borse di studio per studenti laureati nella fase iniziale della carriera e istituisce un gruppo di tutor congiunti di scienza, ingegneria e medicina per guidare gli studenti nella ricerca su argomenti trasversali. Due studenti provenienti da diversi dipartimenti devono recarsi ciascuno nel gruppo di ricerca dell'altro per partecipare ad almeno 4 riunioni di gruppo e collaborare alla stesura di un rapporto di studio per comprendere veramente i reciproci contenuti e le esigenze di ricerca. Attualmente sono stati lanciati dieci temi.

Autore: Wu Jinjiao

Testo: Wu Jinjiao Foto: Foto fornite dall'Università di Fudan Redattore: Chu Shuting Redattore: Jiang Peng

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