notizia

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Il 3 agosto è stato inaugurato ufficialmente il Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull’interfaccia cervello-computer dell’Università di Fudan (di seguito denominato “Centro cervello-computer”).

Secondo l'Università di Fudan, il Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull'interfaccia cervello-computer dell'Università di Fudan sarà impegnato a soddisfare le principali esigenze strategiche di integrazione incrociata del paese nei campi della neuromodulazione e dell'interfaccia cervello-computer in futuro, creando l'esplorazione dei principi della neuromodulazione e interfaccia cervello-computer, scoperte tecnologiche dirompenti e un nuovo motore di innovazione della produttività per applicazioni mediche e sanitarie.

La cerimonia di apertura del Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull'interfaccia cervello-computer dell'Università di Fudan.Foto per gentile concessione dell'Università Fudan

Tre principali direzioni di ricerca, co-costruite da 8 unità

Lasciamo che i sordi riacquistino l’udito, lasciamo che i ciechi riacquistino la vista, lasciamo che i pazienti paralizzati camminino in modo indipendente, lasciamo che i pazienti depressi riacquistino la felicità e permettiamo ai pazienti disabili di controllare bracci robotici attraverso l’immaginazione… Dalla riparazione della percezione al controllo del movimento, la tecnologia dell’interfaccia cervello-computer può consentire Il sogno dell'umanità, un tempo irraggiungibile, è diventato realtà.

Essendo un metodo rivoluzionario di interazione uomo-computer, la tecnologia dell'interfaccia cervello-computer bypassa i tradizionali nervi e muscoli periferici e stabilisce direttamente un nuovo canale di controllo della comunicazione tra il cervello umano e il mondo esterno. Può trattare le malattie cerebrali e ripristinare efficacemente la salute delle persone a causa di malattie. Fornisce la possibilità di perdita della funzione motoria e della capacità comunicativa a causa di traumi o traumi. Negli ultimi anni è stato ampiamente utilizzato nelle cure mediche, nella riabilitazione, nell'assistenza infermieristica e in altri campi.

Secondo l'Università di Fudan, negli ultimi anni l'Università di Fudan ha promosso attivamente il layout strategico nel campo dell'interfaccia cervello-computer. Attualmente, lo scenario di ricerca e applicazione più pratico dell'interfaccia cervello-computer è un trattamento medico serio. All'inizio della sua istituzione, il Brain-Computer Center ha stabilito tre direzioni principali: ricerca sui meccanismi e sulle teorie di regolazione neurale, ricerca e sviluppo della tecnologia di neuromodulazione interattiva cervello-computer e ricerca di traduzione clinica sulla neuromodulazione, integrando pienamente i tre principali collegamenti di ricerca di base, ricerca tecnica e applicazioni traslazionali.

Il Brain-Computer Center si appoggia all'Institute of Brain-inspired Intelligence Science and Technology e collabora con il Brain Science Translation Research Institute, il Brain Science Research Institute, il Big Data Institute, il National Key Laboratory of Integrated Chips and Systems, il L'ospedale affiliato Huashan, l'ospedale pediatrico affiliato e l'ospedale oncologico affiliato lo hanno costruito congiuntamente.

Allo stesso tempo, il Brain-Computer Center riunisce team interdisciplinari che integrano scienza, ingegneria e medicina come scienza dei dati, scienza dell’informazione, chip interattivi, integrazione di sistemi e applicazioni cliniche. Sfrutterà appieno i suoi vantaggi interdisciplinari e rafforzerà la cooperazione nella ricerca di base, nella medicina clinica e nella tecnologia ingegneristica e creare un gruppo di ricerca interdisciplinare.

"Molti studiosi hanno già svolto ricerche sulle interfacce cervello-computer nei propri campi di ricerca di base. Dopo la creazione del Brain-Computer Center, esso porterà opportunità di cooperazione interdisciplinare più convenienti e stimolerà più scintille. Condenserà scienza dei materiali, medicina , psicologia e scienze del cervello Esperti e studiosi di scienze e altri campi hanno esplorato congiuntamente ricerche all'avanguardia costruendo piattaforme, organizzando conferenze accademiche o istituendo borse di studio interdisciplinari e hanno intrapreso congiuntamente importanti compiti di ricerca nazionale." Direttore del Neuromodulation and Brain. -Centro di ricerca sull'interfaccia del computer dell'Università di Fudan, ha affermato Wang Shouyan, vicedirettore dell'Istituto di scienza e tecnologia dell'intelligenza ispirata al cervello.

Cosa stanno facendo i ricercatori del Brain Computer Center?

Wang Shouyan ha presentato al giornalista di The Paper le quattro fasi dell'interfaccia cervello-computer da 1.0 a 4.0. 1.0 è la fase di lettura del cervello, ovvero la decodifica delle informazioni cerebrali, come l'interpretazione della coscienza interiore nel cervello umano, 2.0 è la fase di scrittura del cervello, che trasmette informazioni esterne all'interno del cervello, come impianti cocleari e stimolazione elettrica cerebrale; 3.0 è la fase interattiva, ovvero il cervello umano interagisce con le macchine, monitorando i segnali cerebrali in tempo reale e regolando accuratamente le funzioni cerebrali. In futuro, potremmo raggiungere la fase di fusione cervello-intelligenza 4.0, ottenendo un’interazione intelligente tra processo decisionale, emozioni, coscienza e altre funzioni cognitive cerebrali di livello superiore con le macchine e l’ambiente a un livello oltre i segnali cerebrali.

Il team di Zhang Jiayi, ricercatore presso il Fudan Institute of Brain Science, si concentra sulla ricerca di fotorecettori artificiali nanofili per ripristinare la funzione visiva. Questa ricerca è rappresentativa della “fase di scrittura del cervello” dell’interfaccia cervello-computer 2.0.

Zhang Jiayi ha detto ai giornalisti che per le persone cieche o ipovedenti, circa il 40% delle malattie incurabili legate alla cecità sono legate alla degenerazione e all'apoptosi dei fotorecettori retinici. A causa di un problema con la fotoricezione, la retina non può produrre segnali dai fotorecettori e la visione non può formarsi nel centro visivo. Attualmente il suo team sta utilizzando la retina artificiale per analizzare il meccanismo di codifica e decodificazione dei segnali visivi artificiali nel centro visivo, sviluppando così percorsi tecnici in grado di ripristinare la visione artificiale ad alta risoluzione.

Il team di Zhang Jiayi sviluppa una retina artificiale per restituire la vista a pazienti completamente ciechi Immagine dell'account pubblico WeChat dell'"Università di Fudan"

"Nella fase iniziale, abbiamo utilizzato nanofili di ossido di titanio, un materiale optoelettronico ad efficienza relativamente elevata, per risolvere i due principali problemi dell'efficienza della conversione fotoelettrica e della stimolazione selettiva per realizzare la funzione della retina artificiale. In futuro, continueremo a collaborare con i team clinici e di scienza dei materiali per ottenere una ricostruzione della funzione visiva con una risoluzione più elevata e un'interazione delle informazioni cervello-computer", ha affermato Zhang Jiayi.

Qiu Yanqun, vice primario del Dipartimento di Chirurgia della Mano dell'Ospedale Huashan affiliato all'Università di Fudan, fa parte di un team che si concentra sull'emiplegia causata da ictus, paralisi cerebrale, ecc., e si concentra sulla ricerca su come utilizzare il trasferimento nervoso medico per ottenere un lato del cervello per controllare entrambi gli arti contemporaneamente, consentendo all'arto interessato di ottenere un migliore controllo motorio e aiutare i pazienti paralizzati a raggiungere una migliore coordinazione mano-cervello.

"La trasposizione incrociata del settimo nervo cervicale sinistro e destro può aiutare i pazienti a migliorare la capacità di movimento degli arti di 20-30 punti, ma i pazienti con basi scadenti hanno ancora molto margine di miglioramento. Pertanto, abbiamo migliorato la base originale per consentire al settimo nervo cervicale di La combinazione dell'interfaccia cervello-computer e della tecnologia di neuromodulazione dovrebbe ottenere un effetto "additivo". Ad esempio, un nuovo esoscheletro di interfaccia cervello-computer può leggere le intenzioni del cervello dal braccio e registrare, estrarre e. purificare i segnali nervosi e muscolari, integrati da esoscheletri indossabili e altri tipi di assistenza, consentono ai pazienti di ottenere movimenti degli arti più flessibili e persino di raggiungere il livello di cura di sé ", ha affermato che attualmente è il primo dispositivo di assistenza protesica bionica personalizzata combinato con è stata sviluppata la chirurgia dello spostamento cervicale. Applicazione clinica preliminare.

"Chirurgia di trasferimento incrociato della settima radice nervosa cervicale destra e sinistra". Immagine dell'account pubblico WeChat della "Fudan University".

Dal punto di vista di Qiu Yanqun, come chirurgo, dopo essersi unito al Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull'interfaccia cervello-computer dell'Università di Fudan, ha ottenuto migliori opportunità di combinare medicina e ingegneria "Partiamo dalla clinica, conduciamo ricerche di conoscenza di base e poi trasferiamo portarlo alla clinica. Aiutare la ricerca scientifica a formare una spirale”.

Come può il dialogo interdisciplinare essere veramente efficace?

Secondo Wang Shouyan, la creazione del Centro di ricerca sulla neuromodulazione e sull'interfaccia cervello-computer di Fudan non è avvenuta da un giorno all'altro. Le idee nascono quasi dal 2017. Durante questo periodo, molti professori di Fudan si sono impegnati in esplorazioni e scambi accademici. Quest'anno, l'interfaccia cervello-computer è entrata in un periodo di sviluppo completo e rapido, e lo è anche la creazione di un centro di ricerca la tendenza generale.

Dopo che Song Enming, un giovane ricercatore presso l'Istituto di optoelettronica dell'Università di Fudan, si unisce al Centro di ricerca sulla regolazione neurale e l'interfaccia cervello-computer dell'Università di Fudan, continuerà a concentrarsi sulla sua ricerca nel campo delle interfacce cervello-computer flessibili e invasive , con l'obiettivo di realizzare progressi materiali dal punto di vista dell'hardware e di superare le tradizionali interfacce cervello-computer. L'interfaccia del computer deve affrontare problemi quali la rigidità della forma del sistema e il basso rapporto segnale/rumore dell'amplificazione del segnale.

"La tendenza futura delle interfacce cervello-computer deve migliorare la biocompatibilità delle interfacce cervello-computer e deve anche sovrapporsi all'intelligenza artificiale, all'intelligenza simile al cervello, alla neurochirurgia, ecc." Song Enming ha detto ai giornalisti che il suo team ha scoperto grandi cose I transistor CMOS attivi a base di silicio su larga scala possono ottenere immagini di amplificazione EEG ad alta densità. In futuro, svolgeremo attivamente una cooperazione multidisciplinare basata sulla piattaforma centrale.

Quando le intersezioni transfrontaliere diventano la norma nella ricerca scientifica, come abbattere gli alti muri e le barriere tra le diverse discipline e realizzare un dialogo veramente efficace? Secondo Wang Shouyan, essere guidati da ricerche e interessi scientifici comuni può essere la chiave per una disciplina trasversale congiunta e una comunicazione senza barriere.

"Ad esempio, Fudan e l'ospedale Tiantan di Pechino stanno collaborando al trattamento di pazienti in stato vegetativo con disturbi della coscienza. Come valutare se il paziente è cosciente? Ciò richiede l'uso di segnali EEG per monitorare e regolare il livello di coscienza del paziente. Decodificazione del segnale EEG e Gli algoritmi a circuito chiuso sono la neuroingegneria Ciò in cui sono bravi i ricercatori e come impiantare elettrodi per risolvere problemi clinici è ciò in cui sono bravi i medici. Se entrambe le parti lavorano insieme per concentrarsi sul problema e mantenere un alto grado di tolleranza reciproca, lo fanno può ottenere l'effetto di 1+1>2," ha detto Wang Shouyan. .