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En los últimos cinco años, un equipo de investigación multidisciplinario de la Universidad de Fudan ha producido una serie de importantes resultados originales en los campos de materiales, chips, algoritmos de inteligencia artificial, tecnología de neuroingeniería y aplicaciones clínicas; también ha emprendido la innovación científica y tecnológica 2030; Proyecto Brain Science and Similitud". Proyecto principal "Brain Research" y otras docenas de proyectos de investigación científicos y tecnológicos relacionados... Este es el equipo del Centro de Investigación de Neuromodulación e Interfaz Cerebro-Computadora de la Universidad de Fudan. El 3 de agosto se inauguró oficialmente el centro. El periodista entró al centro para averiguarlo.

"La interfaz cerebro-computadora es un terreno competitivo a la vanguardia de la ciencia y la tecnología internacionales. En la actualidad, los países nacionales y extranjeros están básicamente en la misma línea de partida. Esta es una buena oportunidad para que "superemos" a Wang Wang". Shouyan, subdirector del Instituto de Ciencia y Tecnología de Inteligencia Inspirada en el Cerebro de la Universidad de Fudan, dijo a los periodistas que en este centro, 36 científicos interdisciplinarios lideran las fuerzas interdisciplinarias de la Universidad de Fudan en medicina, ciencia e ingeniería para promover el desarrollo de la teoría de la interfaz cerebro-computadora. y tecnología y crear una cadena de innovación fluida para la cooperación entre la industria, la universidad y la investigación en el campo de la interfaz cerebro-computadora.

Corre científicamente antes de hacer negocios y planifica con antelación los adelantamientos en las curvas.

Neural Connection, una empresa fundada por Musk, mostró el primer vídeo de un paciente paralizado al que se le implantó un dispositivo de interfaz cerebro-computadora a principios de año. El 10 de julio, hora local, Musk reveló que un segundo paciente pronto utilizará un dispositivo de interfaz cerebro-computadora. "Las interfaces cerebro-computadora siempre han atraído mucha atención debido a sus amplias perspectivas de aplicación". Wang Shouyan dijo sin rodeos que cientos de millones de personas en todo el mundo enfrentan actualmente problemas de salud cerebral, enfermedades cerebrales y rehabilitación cerebral. La investigación sobre la integración de la neuromodulación y la interfaz cerebro-computadora es una nueva dirección en el tratamiento de enfermedades cerebrales. La neuromodulación interactiva cerebro-computadora proporciona soluciones farmacológicas electrónicas precisas para la intervención, el tratamiento y la rehabilitación de la función cerebral. Se puede decir que las aplicaciones clínicas médicas serán la dirección principal de las aplicaciones de interfaz cerebro-computadora.

"La investigación de la interfaz cerebro-computadora está progresando rápidamente, y el progreso clínico en las comunidades científica y médica está muy por delante de los negocios". Wang Shouyan dijo que si la investigación de la interfaz cerebro-computadora se divide en cuatro etapas, la implantación de la interfaz cerebro-computadora de Musk. El dispositivo es sólo el resultado de la etapa 1.0: "lectura del cerebro".

En la actualidad, la investigación relevante se ha desarrollado desde la "lectura del cerebro" hasta la "escritura del cerebro" y la "interacción cerebro-computadora". La llamada "lectura del cerebro" tiene como objetivo decodificar la información del cerebro humano y permitir que una persona aislada se reconecte con el mundo. Puede aplicarse a los trastornos de la conciencia, el autismo, la ELA y otras enfermedades representativas del ". La etapa de escritura cerebral" es la implantación de implantes cocleares, estimulación retiniana y cerebral profunda, que permite a los pacientes escuchar sonidos, recuperar la vista y recuperar funciones motoras; la "interacción cerebro-computadora" utiliza señales cerebrales para guiar y regular el cerebro, y Se puede llevar a cabo un control cerebral preciso mediante una regulación neuronal inteligente que ayuda en el tratamiento clínico de la depresión, el dolor, la epilepsia y otras enfermedades.

En opinión de Wang Shouyan, la interfaz cerebro-computadora en la etapa 4.0 puede considerarse como el canal entre el Metaverso y los humanos. "La esencia del metaverso es un mundo digital. A través de la interfaz cerebro-computadora, las personas pueden intercambiar información sin problemas en el metaverso. Sin embargo, mirando alrededor del mundo, el desarrollo actual de la industria de la interfaz cerebro-computadora en varios países se enfrenta a problemas". El hecho de que la tecnología no esté completamente madura y el equipo upstream aún no se haya estandarizado para la producción en masa. Sólo planificando con antelación podremos aprovechar las oportunidades de desarrollo de "adelantar en las curvas".

El objetivo del Centro de Investigación de Neuromodulación e Interfaz Cerebro-Computadora de la Universidad de Fudan es explorar los principios de la neuromodulación y la interfaz cerebro-computadora y convertirse en un motor de innovación para lograr avances tecnológicos disruptivos y aplicaciones médicas y de salud. El centro que parece surgir de la noche a la mañana es en realidad el resultado de "diez años de arduo trabajo".

Wang Shouyan dijo que la Universidad de Fudan tiene más de diez años de investigación acumulada en materiales de interfaz cerebro-computadora, electrodos, chips y aplicaciones de traducción clínica. Coincide con el momento histórico del desarrollo del campo de interfaz cerebro-computadora. Los científicos multidisciplinarios se comunican, cooperan y enfrentan aplicaciones clínicas y trabajan juntos para abordar las principales necesidades. Además, el centro cooperará con la industria, el Centro de Evaluación de Dispositivos Médicos de Shanghai y el Instituto de Inspección de Dispositivos Médicos para transformar resultados de vanguardia en productos de dispositivos médicos.

Continúe "rompiendo el círculo" y espere que se aproveche al máximo los dispositivos grandes

Durante la visita al centro, lo que más impresionó al periodista fue el gran equipamiento científico.

La Universidad de Fudan ha invertido 400 millones de yuanes para construir una plataforma de investigación de interacción cerebro-computadora y fusión cerebro-inteligencia de clase mundial que integre "percepción cerebral-computación cerebral-regulación cerebral". La escuela no solo cuenta con 3T, 5T, 7T, 11.7T, 3T Connectom y otras series de equipos de resonancia magnética nuclear, así como más de diez conjuntos de equipos neurofisiológicos como magnetoencefalografía, electroencefalografía e imágenes de infrarrojo cercano, sino también de forma independiente. desarrolló el monitoreo digital de la función cognitiva y del cerebro con la plataforma de intervención, ha alcanzado el nivel de micras, la escala de tiempo de milisegundos y la capacidad técnica de "ver con precisión, ver mucho y ver lejos" en regiones espaciales.

En términos de computación cerebral, la Universidad de Fudan ha creado una base de datos multidimensional de funciones cerebrales con imágenes, genes, cognición y otra información sobre la depresión, los accidentes cerebrovasculares y el autismo, proporcionando datos y una plataforma de investigación para la investigación de decodificación neuronal.

En opinión de Wang Shouyan, el país ha invertido mucho dinero en la construcción de estos equipos y bases de datos científicos líderes a nivel internacional y deben utilizarse plenamente. Por lo tanto, las instalaciones científicas están abiertas a la comunidad de investigación científica y a la industria, convirtiéndose en una plataforma de intercambio de investigación científica o, en otras palabras, en un puente para la cooperación y comunicación entre la industria, la universidad y la investigación.

Otra razón para la apertura es que "sólo 'rompiendo el círculo' puede el centro desarrollar nuevos escenarios de aplicación en uso". Wang Shouyan dijo que, de hecho, el centro en sí es el producto de la "rotura del círculo" de la disciplina. El centro reúne un equipo interdisciplinario con Wang Yizheng, académico de la Academia de Ciencias de China, como científico jefe. No sólo depende del Instituto de Ciencia y Tecnología de Inteligencia Inspiradas en el Cerebro de la Universidad de Fudan, sino que también coopera con el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Inteligencia Inspirada en el Cerebro de la Universidad de Fudan. Brain Science, el Instituto de Ciencia Cerebral Traslacional, el Instituto de Big Data, el Instituto de Optoelectrónica, está construido conjuntamente por la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Información, el Laboratorio Nacional Clave de Chips y Sistemas, el Hospital Huashan afiliado, el Hospital de Pediatría y Hospital Oncológico Afiliado.

Precisamente gracias a la ruptura del círculo nacieron aquí una serie de importantes logros originales. Por ejemplo, Song Enming, un joven investigador del Instituto de Optoelectrónica de la Universidad de Fudan, desarrolló una tecnología de nanoencapsulación de dióxido de silicio cultivado térmicamente para mejorar la biocompatibilidad de los implantes en el cuerpo y extender la vida teórica de los dispositivos electrónicos implantados desde un máximo de varios meses a En los últimos 60 años, ha cubierto la mayoría de los ciclos de tratamiento de enfermedades cerebrales; el investigador Zhang Jiayi y el investigador asociado Yan Biao del Instituto de Ciencias del Cerebro y su equipo de investigación científica han desarrollado una retina artificial con derechos de propiedad intelectual independientes. El equipo ha cooperado con el Departamento de Ojo, Oído, Nariz y Garganta de la Universidad de Fudan. El hospital lleva a cabo ensayos clínicos para reconstruir la función visual de pacientes completamente ciegos.

Negarse a ser "coordinados" y hacer una lluvia de ideas sobre nuevos temas.

Mucha gente siente curiosidad: ¿cómo pueden los equipos interdisciplinarios chocar con las chispas científicas en el centro de "La lucha de los dioses"?

En este sentido, Wang Shouyan dijo con una sonrisa: "Emparejar a las personas entre sí" no funcionará. Necesitamos guiarnos por necesidades e intereses de investigación científica comunes, para que las personas interesadas puedan generar una nueva idea en torno a un problema. De hecho, este énfasis en la visión cruzada también está relacionado con la formación académica personal de Wang Shouyan. Estudió ingeniería biomédica, pasó un año como interno en la clínica de cardiología de un hospital durante su doctorado y pasó sus años postdoctorales en neurocirugía en el campo de la neuromodulación. La investigación interdisciplinaria abrió nuevos horizontes para su investigación del dolor.

Song Enming es uno de los beneficiarios de la investigación interdisciplinaria. Dijo a los periodistas que, además de los dispositivos implantables, la investigación de la interfaz cerebro-computadora también requiere la integración de chips, la interpretación de códigos, el establecimiento de una gran base de datos informática similar al cerebro y la asistencia de un gran número de neurocirujanos. "La función del cerebro humano es un campo desconocido y hay muchas direcciones nuevas que deben explorarse. La investigación sobre la interfaz cerebro-computadora es como un crisol, y la intersección de la medicina y la ingeniería es una tendencia importante. El país es También se fomentan temas interdisciplinarios, y cada vez hay más proyectos nacionales de intersección médica y de ingeniería. Hay muchos y la innovación requiere la colisión de ideas de diferentes campos ".

El centro no sólo anima a profesores e investigadores a "salir del círculo", sino que también establece becas para estudiantes de posgrado en sus primeras etapas y establece un grupo conjunto de tutores de ciencia, ingeniería y medicina para guiar a los estudiantes en la investigación de temas transversales. Dos estudiantes de todos los departamentos deben asistir al grupo de investigación del otro para asistir al menos a 4 reuniones grupales y colaborar en la redacción de un informe de estudio para comprender verdaderamente el contenido y las necesidades de la investigación de cada uno. Actualmente se han lanzado diez temas.

Autor: Wu Jinjiao

Texto: Wu Jinjiao Fotos: Fotos proporcionadas por la Universidad de Fudan Editor: Chu Shuting Editor: Jiang Peng

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