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Nos últimos cinco anos, uma equipe de pesquisa multidisciplinar da Universidade Fudan produziu uma série de resultados originais importantes nas áreas de materiais, chips, algoritmos de inteligência artificial, tecnologia de neuroengenharia e aplicações clínicas e também empreendeu a inovação científica e tecnológica 2030 "; Projeto Brain Science and Similarity". Projeto principal "Brain Research" e outras dezenas de projetos de pesquisa científica e tecnológica relacionados... Esta é a equipe do Centro de Pesquisa em Neuromodulação e Interface Cérebro-Computador da Universidade Fudan. No dia 3 de agosto, o centro foi inaugurado oficialmente. O repórter foi até o centro para descobrir.

"A interface cérebro-computador é um patamar competitivo na vanguarda da ciência e tecnologia internacional. Atualmente, os países nacionais e estrangeiros estão basicamente na mesma linha de partida. Esta é uma boa oportunidade para 'ultrapassar' Wang Wang." Shouyan, vice-diretor do Instituto de Ciência e Tecnologia de Inteligência Inspirada no Cérebro da Universidade Fudan, disse aos repórteres que neste centro, 36 cientistas interdisciplinares lideram as forças interdisciplinares da Universidade Fudan em medicina, ciência e engenharia para promover o desenvolvimento da teoria da interface cérebro-computador e tecnologia e criar uma cadeia de inovação contínua para a cooperação indústria-universidade-pesquisa no campo da interface cérebro-computador.

Corra cientificamente antes dos negócios e planeje com antecedência as ultrapassagens nas curvas

A Neural Connection, empresa fundada por Musk, demonstrou o primeiro vídeo de um paciente paralisado com um dispositivo de interface cérebro-computador implantado no início do ano. Em 10 de julho, horário local, Musk revelou que um segundo paciente usará em breve um dispositivo de interface cérebro-computador. "As interfaces cérebro-computador sempre atraíram muita atenção devido às suas amplas perspectivas de aplicação." Wang Shouyan disse sem rodeios que centenas de milhões de pessoas em todo o mundo enfrentam atualmente problemas de saúde cerebral, doenças cerebrais e reabilitação cerebral. A pesquisa sobre a integração da neuromodulação e da interface cérebro-computador é uma nova direção no tratamento de doenças cerebrais. A neuromodulação interativa cérebro-computador fornece soluções medicamentosas eletrônicas precisas para intervenção, tratamento e reabilitação da função cerebral. Pode-se dizer que as aplicações clínicas médicas serão a direção principal das aplicações de interface cérebro-computador.

"A pesquisa da interface cérebro-computador está progredindo rapidamente e o progresso clínico nas comunidades científica e médica está muito à frente dos negócios." Wang Shouyan disse que se a pesquisa da interface cérebro-computador for dividida em quatro etapas, a implantação da interface cérebro-computador de Musk. dispositivo é apenas o resultado do estágio 1.0 - “leitura do cérebro”.

Atualmente, pesquisas relevantes têm se desenvolvido desde a "leitura do cérebro" até a "escrita do cérebro" e a "interação cérebro-computador". A chamada “leitura do cérebro” serve para decodificar as informações do cérebro humano e permitir que uma pessoa isolada se reconecte com o mundo. Pode ser aplicada a distúrbios de consciência, autismo, ELA e outras doenças. Estágio de escrita cerebral "é a implantação de implantes cocleares, estimulação cerebral profunda e retinal, permitindo que os pacientes ouçam sons, recuperem a visão e recuperem funções motoras; a "interação cérebro-computador" usa sinais cerebrais para guiar e regular o cérebro, e o controle preciso do cérebro pode ser realizado por meio da regulação neural inteligente. A estimulação auxilia no tratamento clínico da depressão, dor, epilepsia e outras doenças.

Na opinião de Wang Shouyan, a interface cérebro-computador no estágio 4.0 pode ser considerada como o canal entre o Metaverso e os humanos. "A essência do metaverso é um mundo digital. Através da interface cérebro-computador, as pessoas podem trocar informações perfeitamente no metaverso. No entanto, olhando ao redor do mundo, o atual desenvolvimento da indústria de interface cérebro-computador em vários países enfrenta." o fato de a tecnologia não estar totalmente madura e o equipamento upstream ainda não ter sido padronizado para a produção em massa. Somente planejando com antecedência podemos aproveitar as oportunidades de desenvolvimento de “ultrapassagens nas curvas”.

O objetivo do Centro de Pesquisa em Neuromodulação e Interface Cérebro-Computador da Universidade Fudan é explorar os princípios da neuromodulação e da interface cérebro-computador e se tornar um mecanismo de inovação para realizar avanços tecnológicos disruptivos e aplicações médicas e de saúde. O centro que parece surgir da noite para o dia é, na verdade, o resultado de “dez anos de trabalho árduo”.

Wang Shouyan disse que a Universidade Fudan tem mais de dez anos de acumulação de pesquisa em materiais de interface cérebro-computador, eletrodos, chips e aplicações de tradução clínica. Isso coincide com o momento histórico do desenvolvimento do campo de interface cérebro-computador. cientistas multidisciplinares para se comunicarem e cooperarem e enfrentarem aplicações clínicas trabalharem juntos para atender às principais necessidades. Além disso, o centro cooperará com a indústria, o Centro de Avaliação de Dispositivos Médicos de Xangai e o Instituto de Inspeção de Dispositivos Médicos para transformar resultados de ponta em produtos de dispositivos médicos.

Busque "quebrar o círculo" e espere que dispositivos grandes sejam aproveitados da melhor forma

Durante a visita ao centro, o que mais impressionou o repórter foi o grande equipamento científico.

A Universidade Fudan investiu 400 milhões de yuans para construir uma interação cérebro-computador de classe mundial e uma plataforma de pesquisa de fusão cérebro-inteligência integrando "percepção cerebral-computação cerebral-regulação cerebral". A escola não possui apenas 3T, 5T, 7T, 11.7T, 3T Connectom e outras séries de equipamentos de ressonância magnética nuclear, bem como mais de dez conjuntos de equipamentos neurofisiológicos, como magnetoencefalografia, eletroencefalografia e imagens de infravermelho próximo, mas também de forma independente desenvolveu monitoramento digital do cérebro e da função cognitiva Com a plataforma de intervenção, atingiu o nível do mícron, a escala de tempo de milissegundos e a capacidade técnica de "ver com precisão, ver muito e ver longe" em regiões espaciais.

Em termos de computação cerebral, a Universidade Fudan construiu um banco de dados multidimensional de funções cerebrais com imagens, genes, cognição e outras informações sobre depressão, acidente vascular cerebral e autismo, fornecendo dados e uma plataforma de pesquisa para decodificação neural.

Na opinião de Wang Shouyan, o país investiu muito dinheiro na construção destes equipamentos científicos e bases de dados líderes internacionalmente, e eles deveriam ser totalmente utilizados. Portanto, as instalações científicas estão abertas à comunidade de investigação científica e à indústria, tornando-se uma plataforma de partilha de investigação científica, ou por outras palavras, tornando-se uma ponte para a cooperação e comunicação indústria-universidade-investigação.

Outra razão para a abertura é que "somente 'quebrando o círculo' o centro pode desenvolver novos cenários de aplicação em uso". Wang Shouyan disse que, na verdade, o próprio centro é o produto da "quebra do círculo" da disciplina. O centro reúne uma equipe interdisciplinar com Wang Yizheng, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências, como cientista-chefe. Ele não apenas conta com o Instituto de Ciência e Tecnologia da Inteligência Inspirada no Cérebro da Universidade Fudan, mas também coopera com o Instituto de Ciência e Tecnologia da Inteligência Inspirada no Cérebro. Brain Science, o Instituto de Ciência Translacional do Cérebro, o Instituto de Big Data, o Instituto de Optoeletrônica, é construído em conjunto pela Escola de Ciência e Engenharia da Informação, pelo Laboratório Nacional Chave de Chips e Sistemas, pelo Hospital Afiliado Huashan, pelo Afiliado Hospital Pediátrico e Hospital Afiliado do Câncer.

Foi precisamente por causa da quebra do círculo que nasceram aqui uma série de grandes realizações originais. Por exemplo, Song Enming, um jovem pesquisador do Instituto de Optoeletrônica da Universidade Fudan, desenvolveu uma tecnologia de nanoencapsulação de dióxido de silício cultivada termicamente para melhorar a biocompatibilidade de implantes no corpo e prolongar a vida teórica de dispositivos eletrônicos implantados de um máximo de vários meses para Nos últimos 60 anos, cobriu a maioria dos ciclos de tratamento de doenças cerebrais. O pesquisador Zhang Jiayi e o pesquisador associado Yan Biao do Instituto de Ciência do Cérebro e sua equipe de pesquisa científica desenvolveram uma retina artificial com direitos de propriedade intelectual independentes. a equipe cooperou com o Departamento de Olhos, Ouvidos, Nariz e Garganta da Universidade de Fudan. O hospital realiza ensaios clínicos para reconstruir a função visual de pacientes completamente cegos.

Recuse-se a ser "coordenado" e faça brainstorming de novas questões

Muitas pessoas estão curiosas, como as equipes interdisciplinares podem colidir com as faíscas científicas no centro da “Luta dos Deuses”?

A este respeito, Wang Shouyan disse com um sorriso: "Emparelhar as pessoas entre si" não funcionará. Precisamos ser guiados por necessidades e interesses comuns de pesquisa científica, para que as pessoas interessadas possam debater uma nova ideia em torno de um problema. Na verdade, esta ênfase na visão cruzada também está relacionada com a formação académica pessoal de Wang Shouyan. Ele estudou engenharia biomédica na graduação, passou um ano como estagiário na clínica de cardiologia de um hospital durante seu doutorado e passou seus anos de pós-doutorado em neurocirurgia na área de neuromodulação. A pesquisa interdisciplinar abriu novos horizontes para sua pesquisa sobre a dor.

Song Enming é um dos beneficiários da pesquisa interdisciplinar. Ele disse aos repórteres que, além dos dispositivos implantáveis, a pesquisa da interface cérebro-computador também requer integração de chips, interpretação de código, o estabelecimento de um grande banco de dados computacional semelhante ao cérebro e a assistência de um grande número de neurocirurgiões. "A função do cérebro humano é um campo desconhecido e há muitas novas direções que precisam ser exploradas. A pesquisa da interface cérebro-computador é como um caldeirão, e a interseção da medicina e da engenharia é uma tendência importante. O país é também incentivando assuntos interdisciplinares, e projetos nacionais de interseção médica e de engenharia estão se tornando cada vez mais. São muitos, e a inovação requer a colisão de ideias de diferentes áreas ".

O centro não apenas incentiva professores e pesquisadores a "sair do círculo", mas também estabelece bolsas de estudo para alunos de pós-graduação em estágio inicial e estabelece um grupo conjunto de tutores de ciências, engenharia e medicina para orientar os alunos na pesquisa de temas transversais. Dois estudantes de todos os departamentos devem ir ao grupo de pesquisa um do outro para participar de pelo menos 4 reuniões de grupo e colaborar na redação de um relatório de estudo para compreender verdadeiramente o conteúdo e as necessidades de pesquisa um do outro. Atualmente, já foram lançados dez temas.

Autor: Wu Jinjiao

Texto: Wu Jinjiao Fotos: Fotos fornecidas pela Fudan University Editor: Chu Shuting Editor: Jiang Peng

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