复旦大学神经调控与脑机接口研究中心成立，明确这些研究方向

8月3日，复旦大学神经调控与脑机接口研究中心（以下简称“脑机中心”）正式揭牌。

据复旦大学方面介绍，复旦大学神经调控与脑机接口研究中心未来将致力于服务神经调控与脑机接口领域国家重大交叉融合战略需求，打造神经调控与脑机接口原理探索、颠覆性技术突破与医疗健康应用新质生产力创新引擎。

复旦大学神经调控与脑机接口研究中心成立仪式现场。复旦大学 供图

三大研究方向，8家单位共建

让聋人恢复听觉，让盲人重见光明，让瘫痪病人独立行走，让抑郁症患者重获快乐，让残疾患者通过想象操控机器臂……从感知修复到运动控制，脑机接口技术或能让人类曾经遥不可及的梦想照进现实。

作为一种革命性人机交互方式，脑机接口技术绕过传统的外周神经和肌肉，直接在人脑与外部世界之间架起了全新的通信控制通道，为脑疾病治疗、有效恢复人们因疾病或外伤丧失的运动功能和交流能力提供可能，近年来广泛应用于医疗、康复、护理等领域。

据复旦大学方面介绍，复旦大学近年来积极推进脑机接口领域战略布局，当前脑机接口最可落地的研究和应用场景是严肃医疗。成立之初，脑机中心就确立三大方向：神经调控机制及理论研究、脑机交互神经调控技术研发、神经调控临床转化研究，将基础研究、技术攻关和转化应用三大环节充分融合。

脑机中心依托类脑智能科学与技术研究院，联合脑科学转化研究院、脑科学研究院、大数据学院、集成芯片与系统全国重点实验室、附属华山医院、附属儿科医院、附属肿瘤医院共8家单位共同建设。

同时，脑机中心集聚数据科学、信息科学、交互芯片、系统集成、临床应用等理工医融合交叉学科团队，将充分发挥跨学科交叉优势，加强基础研究、临床医学与工程技术的合作，打造交叉学科研究团队。

“原先很多学者在自己的基础研究领域开展了脑机接口相关研究。脑机中心成立以后，将带来更便利的交叉学科合作机会，激发更多火花。凝聚材料学、医学、心理学、脑科学等多方面的专家学者，通过搭建平台、组织学术会议或设立交叉学科奖学金等形式，共同探索最前沿的研究，合力承担国家重大研究任务。”复旦大学神经调控与脑机接口研究中心主任、类脑智能科学与技术研究院副院长王守岩说道。

脑机中心的研究员在做啥？

王守岩向澎湃新闻记者介绍了脑机接口从1.0到4.0的四重阶段。1.0为读脑阶段，即解码脑信息，如对人脑内的内在意识进行解读；2.0为写脑阶段，将外部信息传递给大脑内部，如人工耳蜗、大脑电刺激；3.0为交互阶段，即人脑和机器进行交互，实时监测脑信号的同时能精准地对脑功能进行调控。未来或许还将达到4.0脑智融合阶段，在超过脑信号的层面，实现决策、情感、意识等更高级脑认知功能与机器和环境的智能交互。

复旦脑科学研究院研究员张嘉漪团队专注研究纳米线人工光感受器修复视觉功能，这一研究便是脑机接口2.0“写脑阶段”的代表。

张嘉漪向记者介绍道，针对盲人或低视力群体，约40%的不可治愈致盲疾病和视网膜光感受器的变性凋亡有关。由于感光出了问题，因此使得视网膜不能产生感光信号，也就没法在视觉中枢形成视觉。目前其团队正通过人工视网膜来解析人工视觉信号在视觉中枢的编解码机制，从而发展能够恢复更高分辨率的人工视觉的技术路径。

张嘉漪团队研发人工视网膜实现全盲患者复明  “复旦大学”微信公众号 图

“前期我们通过氧化钛纳米线这一比较好的高效光电材料，解决光电转换效率和选择性刺激的两大问题，实现人工视网膜功能。后续还将继续与材料科学和临床团队合作，实现更高分辨率的视觉功能重构和脑机信息交互。”张嘉漪说。

复旦大学附属华山医院手外科副主任医师邱彦群所在团队，则是针对脑卒中、脑瘫等引起的偏侧式瘫痪，专注研究通过医学神经移位实现一侧大脑同时支配双侧肢体，让患侧肢体获得更好的运动控制，帮助瘫痪病人更好地手脑协同。

“左右颈七神经交叉移位术可以帮助患者肢体运动能力得到20-30分的提高，但基础较差的患者还有较大提高空间。因此，我们又在原有基础上进行改进，让颈七手术结合脑机接口和神经调控技术结合，有望实现‘加法’效应。如新式脑机接口外骨骼可从手臂读取大脑意图。通过神经移位术之后对神经和肌肉信号进行记录、提取和提纯，辅以可穿戴的外骨骼等协助，让患者实现更灵活的肢体运动，甚至达到生活自理的水平。”邱彦群介绍，目前，国际首次结合颈七移位手术的个性化仿生假肢辅具已有初步临床应用。

“左右颈七神经根交叉移位手术”。 “复旦大学”微信公众号 图

在邱彦群看来，作为外科医生，加入复旦大学神经调控与脑机接口研究中心以后，获得了更好的医工结合机会，“我们从临床出发，进行基础知识的研究，再到临床进行转化，帮助科学研究形成螺旋式上升。”

跨学科如何真正有效对话？

据王守岩介绍，复旦神经调控与脑机接口研究中心的成立并非一蹴而就。几乎从2017年开始就已酝酿想法，这期间很多复旦教授都一直在致力于做学术探索和交流，今年脑机接口进入全面快速发展时期，建立研究中心是大势所趋。

复旦大学光电研究院青年研究员宋恩名加入复旦大学神经调控与脑机接口研究中心后，将继续专注其柔性侵入式脑机接口领域的研究，以期从硬件角度实现材料上的突破，克服传统脑机接口面临的系统形态刚性、信号放大信噪比低等问题。

“未来脑机接口的趋势需要提升脑机接口生物兼容性，同时需要和人工智能、类脑智能、神经外科等都有交叉。”宋恩名向记者表示，目前其团队已发现大规模有源硅基CMOS晶体管可实现高密度脑电放大成像，后续还将依托中心平台积极开展多学科交叉合作。

当跨界交叉成为科研常态，怎样破除不同学科的高墙和壁垒、真正实现有效对话？在王守岩看来，以共同的科学追求和兴趣为牵引，或许是各学科联合交叉、无障碍交流的关键钥匙。

“比如复旦和北京天坛医院正在合作的针对意识障碍植物人的调控治疗，怎样评估患者是不是有意识？这就要用脑电信号监测和调控患者的意识水平。脑电信号解码、闭环算法是神经工程研究学者擅长的，而怎样植入电极解决临床问题则是医生擅长的。双方共同以问题为抓手，互相保持较高的包容度，就能够实现1+1>2的效果。”王守岩如是说道。