在2022世界人工智能大會上，天橋腦科學研究院（簡稱TCCI）轉化中心聯(lián)合中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、腦虎科技、中國神經(jīng)科學學會、上海市神經(jīng)科學學會共同舉辦“腦·機智能融合-讓大腦連接未來”論壇，這也是腦機接口首次以主題論壇的形式登陸世界人工智能大會。
英國皇家工程院院士、上海交大醫(yī)療機器人研究院院長楊廣中教授分享手術機器人和腦機接口的應用與進展。 本文圖片 華山醫(yī)院供圖
在論壇上，英國皇家工程院院士、上海交大醫(yī)療機器人研究院院長楊廣中教授分享了手術機器人和腦機接口的應用與進展。他指出，過去10年間，手術機器人的尤其是神經(jīng)介入機器人得到了飛速發(fā)展。植入式機器人的出現(xiàn)讓微型芯片植入大腦，進行腦機接口成為可能。目前醫(yī)療機器人仍舊面臨著微型化、精準性能、狹小空間靈巧結構設計、良好生物相容性材料發(fā)掘、多模態(tài)智能感知和“人－機協(xié)同”智能系統(tǒng)開發(fā)等多方面的挑戰(zhàn)。
華山醫(yī)院院長、天橋腦科學研究院轉化中心主任毛穎分享目前神經(jīng)外科臨床應用場景中先進工具。
華山醫(yī)院院長、TCCI轉化中心主任毛穎教授則在論壇中分享了目前神經(jīng)外科臨床應用場景中先進工具，如超高清手術顯微鏡，ECoG（皮層腦電）和MET-PET技術進行多模態(tài)腦功能定位。他介紹，近期正在進行的多國聯(lián)合研究，研究團隊利用先進工具定位不同語言的皮層分布差異，旨在定位最小共同語言皮層的存在，為神經(jīng)外科手術提供語言定位和保護策略，也為深入了解語言機制提供了證據(jù)。
毛穎指出，先進神經(jīng)工具在腦疾病診治中的發(fā)展方向正從表象到機理，從有創(chuàng)到無創(chuàng)，以及從單一學科到多學科融合。他呼吁，正如現(xiàn)在還沒有弄清原理，但腦深部電刺激技術治療腦疾病取得了顯著的效果，為此，希望更多的新技術與臨床緊密合作，只要有效就應該盡快落地，造福患者。
浙江大學腦科學與腦醫(yī)學學院院長胡海嵐教授在論壇中分享了大腦如何控制競爭相關行為，決定優(yōu)勢地位的腦區(qū)的研究。她說，在長達10年的行為研究中發(fā)現(xiàn)，在社會競爭中，由大腦皮層所決定的性格特質可以克服體力的弱勢，使動物獲得優(yōu)勢地位，重塑大腦神經(jīng)環(huán)路可以使先天弱勢的動物獲得優(yōu)勢地位。胡海嵐表示，非常期待與人工智能達成技術合作，進一步探索并解開大腦編碼與社會行為的奧秘。
復旦大學、華山醫(yī)院客座教授Gerwin Schalk教授表示，神經(jīng)技術具有巨大潛力，目前相對成功的手段主要有侵入式和非侵入式兩種。以侵入式為例，應用較多的技術包括在帕金森治療過程中使用的腦深部電刺激和癲癇治療中使用的反應性神經(jīng)刺激，而非侵入式使用場景較多集中于睡眠監(jiān)測、多睡眠造影。他指出，神經(jīng)技術應用的痛點在于，如何將神經(jīng)科學與工程技術相融合，進而滿足每個人的需要。
復旦大學、華山醫(yī)院客座教授Gerwin Schalk教授表示，神經(jīng)技術具有巨大潛力，目前相對成功的手段主要有侵入式和非侵入式兩種。
值得一提的是，Gerwin Schalk教授所在的TCCI前沿實驗室（TCCI Frontier Lab）對神經(jīng)技術的多學科融合進行了探索，該團隊正在研發(fā)一款新型硬件“SmartEEG”，可以對使用者的腦電、呼吸及動作情況進行多維度的實時監(jiān)測。
美國德克薩斯大學奧斯汀分校生物醫(yī)學工程系助理教授王輝亮在運用納米粒子技術對特定神經(jīng)元進行非侵入式的精確控制調節(jié)領域的研究頗有建樹。他分享了最新的聲光遺傳技術進展，利用超聲激發(fā)的非侵入性光遺傳技術，既不要開顱，也不需要植入，動物試驗顯示可實現(xiàn)對特定神經(jīng)元細胞有選擇性的控制，滿足臨床需要的一定穿透深度，未來有望對治療帕金森等人類神經(jīng)疾病頑癥起到重要的作用。
對于未來腦機接口研究還有哪些努力的方面？中科院上海微系統(tǒng)所副所長、TCCI研究員、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學家陶虎教授表示，腦機接口不僅是重大前沿腦科學研究的關鍵工具，也是重大腦疾病診治中具有顛覆性及無限想象空間的手段，他特別指出，與傳統(tǒng)領域不同，現(xiàn)階段國內外在腦機接口領域的技術發(fā)展差距實際上并不明顯，不論是電極、芯片、植入、算法還是封裝集成等領域，國內技術發(fā)展處于國際先進水平，目前最需要的是系統(tǒng)優(yōu)化。
中國原創(chuàng)腦機接口設備研發(fā)企業(yè)腦虎科技創(chuàng)始人、CEO彭雷表示，其產(chǎn)品主要面向的兩個市場，一個是以“腦計劃”為依托的科研市場，助力“腦計劃”的基礎研究工具平臺；另一個是明確醫(yī)學價值的醫(yī)療市場，針對明確的適應癥如漸凍癥，高位截癱、失明等，企業(yè)會按照醫(yī)療產(chǎn)品的流程穩(wěn)妥推進臨床試驗，“高通量、低創(chuàng)傷、長期在體”是三大亮點。