陈天桥雒芊芊研究院脑研究重大进展:脑电波预测行为


人类在脑研究上又有新进展!近日 , 陈天桥雒芊芊研究院在脑电波研究上获得重大突破 , 在国际顶刊《神经元》刊发了相关论文 。

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图丨相关论文(来源:《神经元》)
在实践中 , 功能性超声波治疗(functional ultrasound neuroimaging, fUS)针对治疗 , 已有许多应对策略 , 例如与磁共振成像 MRI 互相配合 , 以达到准确掌握疾病部位以及把握治疗状态的目的 。
为研究 fUS 技术是否成功 , 研究人员用两只恒河猴做了实验 , 这两只猴子是非人类灵长类动物 。 研究团队在猴子的头骨中 , 植入约 4~5cm2 的超声波换能器 , 给猴子发布任务指令 , 猴子们会在特定的提示下 , 向指定方向移动眼睛、手臂等部位 。

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图 | 研究人员通过一系列猴子大脑的超声波图像预测其运动意图(来源:SUMNER NORMAN)
为检验 fUS 的准确性 , 研究人员把 fUS 的脑成像活动与电生理学数据对比 , 并且在陈天桥雒芊芊研究院的支持下 , 通过图像变化 , 来追踪猴子的脑活动变化 , 从而解码猴子的行为意图 。
最后 , 研究团队将 fUS 成像数据和对应的任务 , 通过深度学习进行算法处理 , 从而了解大脑活动模式与指定任务的关系 。
简单来说 , 研究团队通过 fUS 记录大脑活动 , 准确率高达 70% 以上 。 功能性超声波治疗方法的优势在于 ,这一电极分辨率为 100 微米 , 单个神经元大小约为 10 微米 , 它使用的是侵入式脑机接口方式 , 但能够做到不伤害脑组织 。

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图丨脑神经元(来源:Pixabay)
在治疗脑疾时 , 传统手术治疗将超声波穿透颅骨 , 需要在患者颅骨上钻孔 。 而 fUS , 这种功能性超声波技术的重要性在于 , 只需患者剃头 , 无须做开颅手术 , 从而可避免手术出血以及感染风险 。
这项研究将对治疗中风、瘫痪等脑部疾病有帮助 , 也对人了解脑神经作用机制、研究脑神经调控、脑机接口提供科学依据 。 但在介绍脑电波、脑机接口研究进展之前 , 有必要先介绍一下陈天桥雒芊芊研究院 。
陈天桥:研究脑科学是攀登另一座高峰
陈天桥雒芊芊研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute , TCCI) , 由前中国首富陈天桥和妻子雒芊芊投资创办 , 旨在研究人类的大脑 , 以促进与脑相关的治病治疗 , 研究院设立在美国加州理工学院 。
陈天桥雒芊芊夫妇的研究资金也投给了加州理工学院 , 此前陈天桥顶着中国首富的身份给美国投资大笔资金做研究 , 也曾引起过热议 。 但其回答很简单:“我只选择距离球门最近的人 , 谁最有可能进球我选择谁 。 ”

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图丨陈天桥雒芊芊夫妇(来源:TCCI 官网)
曾成为中国首富的陈天桥多次问自己:“我能为人类的发展做些什么?” 他当时深受惊恐症折磨 , 2009 年那次发病 , 让陈天桥决定放下盛大一切 , 前往新加坡休养 , 直到 2017 年才露面 。
这之后 , 他曾对媒体谈及放弃盛大的原因:“有两个月 , 每天晚上看着夕阳西下都会呼吸困难 , 觉得自己不会再醒来 , 需要写遗嘱 , 我必须得离开 , 一个人一辈子死一次就已经很痛苦了 。 两个月 , 我几乎每天晚上死一次 。 ”
在新加坡 , 陈天桥有大把时间思考人生 , 也许是深受濒死感的折磨 , 他最终决定研究脑科学 。 投资之前 , 他托人从复旦大学借出 20 多本脑科学专业书籍 , 仔细研究了两年 , 借此建设了对脑科学认知的基础 。
在考察哈佛、斯坦福等国内外知名高校后 , 他最终决定把研究院建在加州理工大学 , 原因是该校拥有脑科学研究的悠久历史 。
针对脑科学研究 , 他曾表示:“脑机接口路线上的研究重点 , 是如何让植入的芯片更安全、信道更多、数据更准确的问题 。 对于病人应该以治病为主 , 一切最新技术 , 一切可行手段都要使用 , 包括开颅 。 ”

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图丨脑电波、脑机接口和人形机器人(来源:Pixabay)
离开盛大 , 跟陈天桥妻子雒芊芊的鼓励分不开 。 从顶峰下来 , 离开自己一手创办的公司 , 再攀登另一座顶峰谈何容易?妻子雒芊芊鼓励他:“大多数人一生只能攀登一座高峰 , 但你或许可以攀登第二座、第三座高峰 。 ”

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