Новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

3 августа был официально открыт Центр исследования нейромодуляции и интерфейса мозг-компьютер Фуданьского университета (далее «Центр мозг-компьютер»).

По данным Фуданьского университета, Исследовательский центр нейромодуляции и интерфейса «мозг-компьютер» Фуданьского университета в будущем будет стремиться обслуживать основные стратегические потребности страны в области кросс-интеграции в области нейромодуляции и интерфейса «мозг-компьютер», а также проводить исследования принципов нейромодуляция и интерфейс «мозг-компьютер», прорывные технологические прорывы и новый двигатель инноваций в области повышения производительности для медицинских и медицинских приложений.

Церемония открытия Центра исследований нейромодуляции и интерфейса мозг-компьютер Фуданьского университета.Фото предоставлено Фуданьским университетом

Три основных направления исследований, созданных совместно 8 подразделениями

Пусть глухие люди обретут слух, пусть слепые обретут зрение, пусть парализованные пациенты смогут ходить самостоятельно, пусть пациенты с депрессией обретут счастье и позвольте пациентам с ограниченными возможностями управлять роботизированными руками с помощью воображения... От восстановления восприятия к управлению движением, технология интерфейса мозг-компьютер может позволить Некогда недостижимая мечта человечества стала реальностью.

Являясь революционным способом взаимодействия человека и компьютера, технология интерфейса мозг-компьютер обходит традиционные периферические нервы и мышцы и напрямую устанавливает новый канал управления связью между человеческим мозгом и внешним миром. Она может лечить заболевания головного мозга и эффективно восстанавливать здоровье людей. заболеваний. Он обеспечивает возможность утраты двигательной функции и коммуникативных способностей вследствие травмы или травмы. В последние годы он широко используется в лечении, реабилитации, сестринском деле и других областях.

По данным Фуданьского университета, в последние годы Фуданьский университет активно продвигает стратегическую разработку в области интерфейса «мозг-компьютер». В настоящее время наиболее реальным сценарием исследования и применения интерфейса «мозг-компьютер» является серьезное медицинское лечение. В начале своего создания Центр «Мозг-компьютер» определил три основных направления: исследования механизмов и теорий нейронной регуляции, исследования и разработки технологии интерактивной нейромодуляции «мозг-компьютер» и исследования клинического перевода в области нейромодуляции, полностью интегрирующие три основных звена нейромодуляции. фундаментальные исследования, технические исследования и переводческие приложения.

Мозговой компьютерный центр опирается на Институт мозговой разведки и технологий и сотрудничает с Научно-исследовательским институтом перевода наук о мозге, Научно-исследовательским институтом мозговых исследований, Институтом больших данных, Национальной ключевой лабораторией интегрированных чипов и систем, Его построили совместно дочерняя больница Хуашань, дочерняя педиатрическая больница и дочерняя онкологическая больница.

В то же время Центр «Мозг-компьютер» собирает междисциплинарные команды, объединяющие науку, инженерию и медицину, такие как наука о данных, информатика, интерактивные чипы, системная интеграция и клинические приложения. Это позволит в полной мере реализовать свои междисциплинарные преимущества и укрепить сотрудничество. в области фундаментальных исследований, клинической медицины и инженерных технологий, а также создать междисциплинарную исследовательскую группу по предметам.

«Многие ученые ранее проводили исследования интерфейсов «мозг-компьютер» в своих собственных областях фундаментальных исследований. После создания Центра «Мозг-компьютер» это предоставит более удобные возможности междисциплинарного сотрудничества и будет стимулировать больше искр. Он объединит материаловедение, медицину Эксперты и ученые в области науки и других областей совместно исследовали передовые исследования, создавая платформы, организуя научные конференции или учреждая междисциплинарные стипендии, а также совместно решая важные национальные исследовательские задачи». Директор Отделения нейромодуляции и мозга. - Центр исследования компьютерных интерфейсов Фуданьского университета, - сказал Ван Шоуян, заместитель директора Института интеллектуальных наук и технологий, основанных на мозге.

Чем занимаются исследователи из Мозгового компьютерного центра?

Ван Шоуян представил репортеру The Paper четыре этапа интерфейса «мозг-компьютер» от 1.0 до 4.0. 1.0 — стадия чтения мозга, то есть декодирование информации мозга, например, интерпретация внутреннего сознания в человеческом мозге; 2.0 — стадия записи мозга, которая передает внешнюю информацию внутрь мозга, например, кохлеарные имплантаты и электрическая стимуляция мозга; 3.0 — интерактивная стадия, то есть человеческий мозг взаимодействует с машинами, отслеживая сигналы мозга в режиме реального времени и точно регулируя функции мозга. В будущем мы можем достичь стадии слияния мозга и интеллекта 4.0, достигнув интеллектуального взаимодействия между принятием решений, эмоциями, сознанием и другими когнитивными функциями мозга более высокого уровня с машинами и окружающей средой на уровне, выходящем за рамки сигналов мозга.

Команда Чжан Цзяи, исследователя из Фуданьского института наук о мозге, занимается исследованием искусственных фоторецепторов на основе нанопроводов для восстановления зрительных функций. Это исследование представляет собой «стадию написания мозга» интерфейса мозг-компьютер 2.0.

Чжан Цзяи сообщил журналистам, что у слепых или слабовидящих людей около 40% неизлечимых заболеваний, связанных с слепотой, связаны с дегенерацией и апоптозом фоторецепторов сетчатки. Из-за проблем с фоторецепцией сетчатка не может вырабатывать сигналы фоторецепторов, и зрение не может формироваться в зрительном центре. В настоящее время его команда использует искусственную сетчатку для анализа механизма кодирования и декодирования искусственных зрительных сигналов в зрительном центре, тем самым разрабатывая технические пути, которые могут восстановить искусственное зрение с более высоким разрешением.

Команда Чжан Цзяи разработала искусственную сетчатку, чтобы вернуть зрение полностью слепым пациентам «Университет Фудань» Изображение из общедоступного аккаунта WeChat

«На ранней стадии мы использовали нанопровода из оксида титана, относительно высокоэффективный оптоэлектронный материал, для решения двух основных проблем: эффективности фотоэлектрического преобразования и избирательной стимуляции для реализации функции искусственной сетчатки. Мы продолжим сотрудничать с материаловедением. и клинические группы в будущем, чтобы добиться реконструкции зрительных функций с более высоким разрешением и информационного взаимодействия мозга и компьютера», — сказал Чжан Цзяи.

Цю Яньцюнь, заместитель главного врача отделения хирургии кисти больницы Хуашань при Фуданьском университете, является частью команды, которая занимается гемиплегией, вызванной инсультом, церебральным параличом и т. д., а также исследует способы использования медицинской передачи нервов для достижения одна сторона мозга контролирует обе конечности одновременно, чтобы пораженная конечность могла получить лучший двигательный контроль и помочь парализованным пациентам улучшить координацию рук и мозга.

«Перекрестная транспозиция левого и правого шейных седьмых нервов может помочь пациентам улучшить подвижность конечностей на 20-30 пунктов, но у пациентов с плохим фундаментом все еще есть много возможностей для улучшения. Поэтому мы улучшили исходную основу. Ожидается, что сочетание интерфейса мозг-компьютер и технологии нейромодуляции позволит достичь «аддитивного» эффекта. Например, новый экзоскелет с интерфейсом мозг-компьютер может считывать намерения мозга с руки, записывать, извлекать и анализировать. очищают нервные и мышечные сигналы, дополненные носимыми экзоскелетами и другими вспомогательными средствами, позволяют пациентам достигать более гибких движений конечностей и даже достигать уровня самопомощи», - сказал Цю Яньцюнь, что в настоящее время первое в мире персонализированное бионическое вспомогательное протезное устройство в сочетании с. Разработано предварительное клиническое применение хирургии смещения шейки матки.

«Хирургия перекрестного переноса корешков седьмого нерва правой и левой шейных позвонков». Изображение общедоступного аккаунта WeChat «Университет Фудань»

По мнению Цю Яньцюня, будучи хирургом, после прихода в Центр исследования нейромодуляции и взаимодействия мозга и компьютера Фуданьского университета он получил больше возможностей совмещать медицину и инженерию: «Мы начинаем с клиники, проводим фундаментальные исследования, а затем передаем их. Помогите научным исследованиям сформировать спираль».

Как междисциплинарный диалог может быть по-настоящему эффективным?

По словам Ван Шоуяна, создание Фуданьского центра исследований нейромодуляции и интерфейса мозг-компьютер не произошло в одночасье. Идеи назревали почти с 2017 года. В этот период многие профессора Фуданя занимались академическими исследованиями и обменами. В этом году интерфейс «мозг-компьютер» вступил в период всестороннего и быстрого развития, и планируется создание исследовательского центра. общая тенденция.

После того, как Сун Эньмин, молодой научный сотрудник Института оптоэлектроники Фуданьского университета, присоединится к Исследовательскому центру нейронной регуляции и интерфейса мозг-компьютер Фуданьского университета, он продолжит заниматься своими исследованиями в области гибких и инвазивных интерфейсов мозг-компьютер. , с целью достижения материальных прорывов с точки зрения аппаратного обеспечения и преодоления традиционных интерфейсов «мозг-компьютер». Компьютерный интерфейс сталкивается с такими проблемами, как жесткость формы системы и низкое соотношение сигнал/шум при усилении сигнала.

«Будущая тенденция интерфейсов мозг-компьютер должна улучшить биосовместимость интерфейсов мозг-компьютер, а также должна пересекаться с искусственным интеллектом, мозгоподобным интеллектом, нейрохирургией и т. д. Сун Энминг сообщил журналистам, что его команда обнаружила большие открытия». Масштабные активные КМОП-транзисторы на основе кремния могут обеспечить усиление визуализации ЭЭГ с высокой плотностью. В будущем мы будем активно осуществлять междисциплинарное сотрудничество на основе центральной платформы.

Когда трансграничные пересечения становятся нормой в научных исследованиях, как разрушить высокие стены и барьеры между различными дисциплинами и по-настоящему добиться эффективного диалога? По мнению Ван Шоуяна, движимость общими научными занятиями и интересами может стать ключом к совместному междисциплинарному и безбарьерному общению.

«Например, Фудань и пекинская больница Тяньтань сотрудничают по лечению вегетативных пациентов с расстройствами сознания. Как оценить, находится ли пациент в сознании? Для этого необходимо использовать сигналы ЭЭГ для мониторинга и регулирования уровня сознания пациента. Расшифровка сигналов ЭЭГ и Алгоритмы с обратной связью — это нейроинженерия. В чем хороши исследователи и как имплантировать электроды для решения клинических проблем — это то, в чем хороши врачи. Если обе стороны работают вместе, чтобы сосредоточиться на проблеме и поддерживать высокую степень толерантности друг к другу, они работают вместе. можно добиться эффекта 1+1>2», — сказал Ван Шоуян.