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Resumen:Investigación integrada

El 3 de agosto, se inauguró el Centro de Investigación de Neuromodulación e Interfaz Cerebro-Computadora de la Universidad de Fudan (en adelante, el "Centro").

Con solo la palabra "cerebro", la Universidad de Fudan tiene el Instituto de Ciencias del Cerebro, el Instituto de Traducción de las Ciencias del Cerebro, el Instituto de Ciencia y Tecnología de Inteligencia inspiradas en el cerebro, el Laboratorio Nacional Clave de Función Cerebral y Enfermedades Cerebrales, etc. ¿Construimos un instituto especializado en ciencias del cerebro?

[Orientación conjunta para estudiantes de posgrado de todos los departamentos]

“La interfaz cerebro-computadora involucra materiales, chips, neurociencia clínica y tecnología de ingeniería. Fudan ha formado una ventaja líder en investigación básica, tecnología inteligente e investigación clínica. Es el único país del país que ha establecido una fuerte presencia en el mundo. campos de materiales, chips, ciencias del cerebro y enfermedades neurológicas de la Universidad Nacional Key Laboratory”.Wang Shouyan, director del Centro de Investigación de Neuromodulación e Interfaz Cerebro-Computadora de la Universidad de FudanLe dijo al reportero del Jiefang Daily·Shangguan News que para reunir y aprovechar la acumulación multidisciplinaria y las ventajas de Fudan en el campo de la interfaz cerebro-computadora, el centro ha creado un equipo de investigación integrado y ha establecido becas especialmente para apoyar a los estudiantes de posgrado en medicina entre departamentos. -proyecto de cooperación en ingeniería.

La neuromodulación y la interfaz cerebro-computadora son dos tecnologías que se desarrollan rápidamente en el campo de la neurociencia y tienen objetivos similares: mejorar la calidad de vida de los pacientes mediante la interacción directa con el sistema nervioso. La regulación neuronal trata principalmente enfermedades neurológicas y mentales mediante estimulación eléctrica y magnética, mientras que la interfaz cerebro-computadora controla dispositivos externos mediante la decodificación de señales neuronales. "La integración de la neuromodulación y la tecnología de interfaz cerebro-computadora puede aprovechar las ventajas de ambas para proporcionar un plan de tratamiento más completo".

Según los informes, el centro no es una institución de investigación científica, sino una plataforma interdisciplinaria entre departamentos.

Hay 36 científicos de 3 laboratorios nacionales clave, 2 centros médicos clínicos nacionales y 1 centro nacional de investigación médica clínica reunidos aquí. El centro tiene un diseño general y lleva a cabo importantes tareas de investigación científica, y proporciona orientación conjunta para estudiantes graduados de todos los departamentos.

"La esencia de la intersección de diferentes disciplinas es la comunicación y la colisión, pero no es fácil para todos conversar y divertirse". Wang Shouyan dijo con franqueza que simplemente poner a personas de diferentes disciplinas en el mismo espacio físico dificultará la creación. "chispas" "La clave es tener temas científicos de interés común, para que podamos centrarnos en los temas en lugar de hablar en términos generales.

Por ejemplo, tanto los ingenieros como los médicos están interesados ​​en la cuestión de "promover el despertar en estados vegetativos". Cómo acelerar la recuperación de la conciencia requiere algoritmos, y los ingenieros lo hacen mejor, mientras que los médicos son buenos implantando electrodos en la práctica clínica. "Al centrarse en cuestiones de interés común, ambas partes serán más tolerantes". Wang Shouyan dijo que esta investigación de colaboración cruzada también fue apoyada por el proyecto de jóvenes científicos Ciencia y Tecnología Innovación 2030 "Ciencia del cerebro e investigación inspirada en el cerebro".

[Tome las necesidades urgentes de atención médica y sanitaria como fuerza impulsora]

Hay aproximadamente 160 millones de personas con discapacidad visual en todo el mundo, el 40% de las cuales están relacionadas con la degeneración y apoptosis de los fotorreceptores de la retina.Zhang Jiayi, investigador del Instituto de Ciencias del Cerebro de la Universidad de Fudan, y sus colaboradoresAdoptando un enfoque diferente, se desarrolló la primera retina artificial del mundo utilizando nanomateriales. Este fotorreceptor artificial tiene una densidad mucho mayor que la de los fotorreceptores de la retina del ojo humano. No requiere ningún equipo de suministro de energía y puede reparar eficazmente las funciones visuales humanas.

Este es sólo uno de los logros representativos de la interfaz cerebro-computadora del centro. En la actualidad, la atención médica seria es el escenario más adecuado para la implementación de interfaces cerebro-computadora. El centro está impulsado por las necesidades urgentes de la medicina y la salud y ha construido una plataforma de transformación de logros de campo vertical. Varios proyectos han entrado en la etapa de industrialización, incluidos equipos implantables de neuromodulación con interfaz cerebro-computadora, equipos de interacción cerebro-computadora con ultrasonido de resolución espacial y temporal ultraalta, neuromodulación de circuito cerrado no invasivo, etc. Además, la retina artificial, los electrodos flexibles de interfaz cerebro-computadora de alto rendimiento y los sistemas de intervención digital para la enfermedad de Parkinson están entrando gradualmente en la industrialización.

No sería exagerado describir los preparativos del centro como “diez años de afilar una espada”.

La Universidad de Fudan ha invertido 400 millones de yuanes para construir una plataforma de investigación de interacción cerebro-computadora y fusión de inteligencia-cerebro de clase mundial. Tiene el primer sistema de imágenes por resonancia magnética de campo ultraalto de 11,7T del país, que puede realizar imágenes por resonancia magnética in vivo. e imágenes de la función cerebral de animales pequeños; el cuarto sistema de imágenes por resonancia magnética de campo de gradiente fuerte del mundo y el primero en Asia puede revelar las vías de las fibras nerviosas de la materia blanca dentro de la plataforma de imágenes, combinadas con el cerebro digital y la función cognitiva; la plataforma de monitoreo e intervención desarrollada independientemente por el centro puede lograr un nivel de micras, "ver con atención, precisión, ver mucho y ver lejos" en una escala de tiempo de milisegundos; construir una base de datos de información multidimensional sobre la función cerebral para la depresión, los accidentes cerebrovasculares y el autismo; , etc.; desarrollar un cerebro inteligente con NVIDIA, el Hospital Huashan, etc. Plataforma de software de neuromodulación interactiva por computadora.