ニュース

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

8月3日、復丹大学のニューロモジュレーション・ブレインコンピュータインターフェース研究センター（以下、「ブレインコンピュータセンター」）が正式に公開された。

復丹大学によると、復丹大学の神経調節およびブレインコンピューターインターフェース研究センターは、将来的に神経調節およびブレインコンピューターインターフェースの分野における国の主要な相互統合戦略的ニーズに応え、その原理の探求を生み出すことに尽力する予定である。神経調節とブレイン コンピューター インターフェイス、破壊的な技術的進歩、医療および健康アプリケーション向けの新しい生産性革新エンジン。

復丹大学ニューロモジュレーション・ブレインコンピュータインターフェース研究センターの開所式。写真提供：復旦大学

8つのユニットが共同構築する3つの主要な研究方向

聴覚障害者が聴力を取り戻し、目の見えない人が視力を取り戻し、麻痺患者が自立して歩けるようになり、うつ病患者が幸福を取り戻し、障害のある患者が想像力によってロボットアームを制御できるようにします...知覚修復から運動制御、ブレインコンピューターインターフェース技術までかつては達成できなかった人類の夢が現実になりました。

人間とコンピューターの相互作用の革新的な方法として、ブレインコンピューターインターフェイステクノロジーは、従来の末梢神経や筋肉をバイパスし、人間の脳と外界の間に新しい通信制御チャネルを直接確立します。脳疾患を治療し、脳疾患による人々の健康を効果的に回復することができます。外傷や外傷により運動機能やコミュニケーション能力が失われた可能性を提供するもので、近年、医療、リハビリテーション、看護などの分野で広く活用されています。

復丹大学によると、復丹大学は近年、ブレイン・コンピューター・インターフェース分野の戦略的配置を積極的に推進しており、現在、ブレイン・コンピューター・インターフェースの最も実現可能な研究と応用シナリオは本格的な医療である。ブレインコンピュータセンターは設立当初、神経調節機構と理論の研究、ブレインコンピュータ対話型神経調節技術の研究開発、神経調節の臨床翻訳研究という3つの主要な方向性を確立し、これらの3つの主要なリンクを完全に統合しました。基礎研究、技術研究、トランスレーショナルアプリケーション。

ブレイン コンピュータ センターは、脳インスパイアード インテリジェンス科学技術研究所に依存しており、脳科学翻訳研究所、脳科学研究所、ビッグ データ研究所、集積チップおよびシステム国家重点研究所、附属華山病院、附属小児科病院、附属がん病院の8棟が共同で建設した。

同時に、ブレインコンピュータセンターには、データサイエンス、情報科学、インタラクティブチップ、システムインテグレーション、臨床応用など、科学、工学、医学を統合する学際的なチームが集まり、その学際的な利点を最大限に発揮し、連携を強化します。基礎研究、臨床医学、工学技術の研究を行い、学際的な主題研究チームを創設します。

「これまで多くの学者がそれぞれの基礎研究分野でブレイン・コンピュータ・インターフェースの研究を行ってきました。ブレイン・コンピュータセンターの設立後は、より便利な学際的な協力の機会がもたらされ、より多くの火種が刺激されるでしょう。材料科学、医学が凝縮されます。」科学やその他の分野の専門家や学者は、プラットフォームの構築、学術会議の開催、学際的な奨学金の設立などによって共同で最先端の研究を探求し、主要な国家研究課題に共同で取り組んできた」と副所長の王守燕氏は述べた。脳にインスピレーションを受けた知能科学技術研究所の。

ブレインコンピュータセンターの研究者は何をしているのですか?

Wang Shouyan 氏は The Paper 記者に、1.0 から 4.0 までのブレイン コンピューター インターフェイスの 4 つの段階を紹介しました。 1.0 は脳の読み取り段階、つまり人間の脳の内部意識を解釈するなど、脳の情報を解読する段階です。2.0 は人工内耳などの外部情報を脳の内部に送信する脳書き込み段階です。脳電気刺激 3.0 はインタラクティブな段階です。つまり、人間の脳は機械と相互作用し、脳信号をリアルタイムで監視し、脳機能を正確に調節します。将来的には、意思決定、感情、意識、その他の高次の脳認知機能と、脳信号を超えたレベルでの機械や環境との間のインテリジェントな相互作用を実現する、脳と知能の融合 4.0 段階に到達する可能性があります。

復丹脳科学研究所の研究者、Zhang Jiayi のチームは、視覚機能を回復するためのナノワイヤー人工光受容体の研究に焦点を当てています。この研究は、ブレイン・コンピューター・インターフェース 2.0 の「脳書き込み段階」を代表するものです。

張家宜氏は記者団に対し、全盲または弱視の人にとって、不治の失明疾患の約40％は網膜光受容体の変性とアポトーシスに関連していると語った。光受容の問題により、網膜は光受容信号を生成できず、視覚中枢で視覚を形成できません。現在、彼のチームは人工網膜を使用して視覚中枢における人工視覚信号の符号化および復号化メカニズムを分析し、それによって高解像度の人工視覚を復元できる技術的パスを開発しています。

張家宜氏のチーム、全盲患者の視力を回復する人工網膜を開発 「復旦大学」WeChat公開アカウント写真

「初期段階では、人工網膜の機能を実現するために、光電変換効率と選択的刺激という2つの大きな問題を解決するために、比較的高効率の光電子材料である酸化チタンナノワイヤを使用しました。今後も協力していきます」材料科学チームと臨床チームと協力して、より高解像度の視覚機能の再構築と脳とコンピューターの情報相互作用を実現します」とZhang Jiayi氏は語った。

復丹大学付属華山病院手外科副主任医師の邱延群氏は、脳卒中や脳性麻痺などによる片麻痺を専門とするチームの一員であり、医療神経伝達を利用して症状を改善する方法の研究に注力している。脳の片側が両方の手足を同時に制御することで、影響を受けた手足がより良い運動制御を獲得できるようになり、麻痺患者がより良い手と脳の協調を達成できるようになります。

「左右の頸部第 7 神経の交差転置により、患者の手足の運動能力は 20 ～ 30 ポイント向上しますが、基礎が不十分な患者には改善の余地がまだ多くあります。そこで、私たちは当初のベースから改善しました。例えば、新しいブレイン・コンピューター・インターフェースの外骨格は、腕から脳の意図を読み取り、記録、抽出、および記録することができます。神経と筋肉の信号を浄化し、ウェアラブル外骨格やその他の補助装置を利用することで、患者はより柔軟な手足の動きを実現し、さらにはセルフケアのレベルを達成できるようになります」と Qiu Yanqun 氏は述べました。子宮頸部変位手術が開発され、臨床応用が行われています。

「左右頸部第7神経根交差移植手術」。 「復旦大学」WeChat公開アカウント写真

Qiu Yanqun 氏は、外科医として、復丹大学の神経調節およびブレイン コンピューター インターフェイス研究センターに参加した後、医学と工学を組み合わせるより良い機会を得たと考えています。科学研究がスパイラルを形成するのを助けます。」

どうすれば学際的な対話が本当に効果的になるのでしょうか?

王寿燕氏によると、復丹神経調節およびブレインコンピューターインターフェース研究センターの設立は一夜にして実現したわけではない。アイデアはほぼ 2017 年から醸成されてきました。この期間中、復丹の多くの教授は学術的探求と交流に熱心に取り組んできましたが、今年、ブレイン・コンピューター・インターフェースは包括的かつ急速な開発の時期に入り、研究センターの設立が予定されています。一般的な傾向。

復旦大学光電子研究所の若手研究者である宋恩明氏は、復丹大学の神経制御およびブレインコンピューターインターフェイス研究センターに入社した後、引き続き柔軟で侵襲的なブレインコンピューターインターフェイスの分野での研究に集中していきます。は、ハードウェアの観点から物質的なブレークスルーを達成し、従来のブレイン・コンピューター・インターフェースを克服することを目的としており、コンピューター・インターフェースは、システム形状の剛性や信号増幅の低い信号対雑音比などの問題に直面しています。

「ブレイン・コンピューター・インターフェースの将来の傾向は、ブレイン・コンピューター・インターフェースの生体適合性を改善する必要があり、またそれは人工知能、脳に似た知能、神経外科などと重なる必要がある」とソン・エンミン氏は記者団に、彼のチームが大きな発見をしたと語った。将来的には、セントラルプラットフォームをベースとした多分野連携を積極的に進めていきます。

科学研究において国境を越えた研究が標準となる中、異なる分野間の高い壁や障壁を打ち破り、真に効果的な対話を実現するにはどうすればよいでしょうか?汪寿燕氏の見解では、共通の科学的追求と興味によって動かされることが、分野を超えた共同コミュニケーションとバリアフリーなコミュニケーションの鍵となる可能性があります。

「たとえば、復丹病院と北京天壇病院は、意識障害のある植物状態の患者の治療に協力しています。患者が意識があるかどうかをどのように評価するか?これには、EEG信号を使用して患者の意識レベルを監視し、調整する必要があります。EEG信号のデコードと閉ループ アルゴリズムは神経工学です。研究者が得意なことは、臨床問題を解決するために電極を埋め込む方法です。医師が得意なことは、両者が協力して問題に集中し、お互いに高度な寛容性を維持することです。 1+1>2の効果を達成できます」とWang Shouyan氏は言いました。