解锁“脑密码” 练就“读心术”
滨城时报  3小时前

  ■ 记者 牛婧文 报道

  ■ 脑机海河实验室团队充分发挥技术创新“桥头堡”优势,在技术突破方面形成了一连串掷地有声的成果:不仅提出中医药在载人航天脑保护中的应用研究进展,为未来航天员脑健康保障策略提供理论依据与技术参考,还首次提出“双轴髓鞘化协变”框架,揭示了新生儿大脑功能网络的构建并非主要依赖传统认为的白质纤维髓鞘化,而是与灰质内髓鞘化进程的同步性密切相关

  ■ 今年初,脑机海河实验室与琶洲实验室签署合作协议,在脑机接口原始创新突破、关键核心技术攻关、成果转化、平台建设、人才培养等方面开展创新合作,携手构建产学研用协同创新生态

  ■ 3月,脑机海河实验室赋能青海建成首个脑机接口临床研究病房,将前沿科技转化为守护高原患者的临床利器

  动动意念就可以“发微信”“打游戏”;测测脑信号就能对多种疾病做准确筛查;戴上智能头环就会“读脑”……这些过去只能出现在科幻电影中的未来场景,如今已成为脑机交互与人机共融海河实验室(以下简称“脑机海河实验室”)中的创新日常,从这里诞生的脑机接口前沿技术产品正源源不断地走向临床应用。今年一季度,脑机海河实验室团队聚焦脑机接口领域核心技术攻关、成果转化、平台建设与生态构建等维度,实现了一批重磅成果和创新突破,持续为打造我国脑机接口领域创新高地夯实底座。

  前沿技术点亮学科新路径

  孤独症谱系障碍(ASD)儿童常被人们称为“星星的孩子”,早期发现、早期干预对儿童孤独症治疗至关重要。为了攻克这一难题,今年1月,由国家级领军人才、脑机海河实验室副主任刘爽团队联合天津大学儿童医院刘薇团队,在医学领域顶尖期刊npj Digital Medicine发表最新研究成果,聚焦孤独症儿童在自然社交互动情境中的面部表情行为,搭建了一套“面向真实互动场景的多维度面部动态量化分析框架”,为孤独症的客观评估与数字化早期筛查提供了全新的研究思路与技术路径。

  一直以来,在临床实践中,孤独症儿童的面部表情常被描述为“不自然”或“不好懂”,现有评估主要依托专家的临床观察,但受评估时长与资源条件所限,难以对日常互动中患儿面部表情的长时变化进行系统量化。同时,现有研究在诱发孩子表情时,较为“任务化”,因此测出来的结果无法充分反映出孩子在真实社交过程中流露出的自然、复杂且细微的表情变化。为了解决现实难题,该研究不再让孩子在实验室里听指令做表情,而是直接观察他们日常自然互动时的样子。为此,研究人员依托“面向真实互动场景的多维度面部动态量化分析框架”,借助非侵入式脑机接口设备,从多个维度自动分析孩子的细微变化,全面观察孩子的情绪怎么变,哪些肌肉在动、动得多不多,不同区域的肌肉配合得好不好,从而系统客观地把孩子难以言表的面部表情动态量化出来。该研究项目为在真实社交情境下开展非接触式、可推广的孤独症早期数字化评估提供了新的方法学依据。

  今年以来,脑机海河实验室团队充分发挥技术创新“桥头堡”优势,在技术突破方面形成了一连串掷地有声的成果:不仅提出中医药在载人航天脑保护中的应用研究进展,为未来航天员脑健康保障策略提供理论依据与技术参考,还首次提出“双轴髓鞘化协变”框架,揭示了新生儿大脑功能网络的构建并非主要依赖传统认为的白质纤维髓鞘化,而是与灰质内髓鞘化进程的同步性密切相关,并在国际知名医学期刊Military Medical Research发表封面文章……从航天到临床、从理论到应用,这些重磅技术突破的涌现,充分显示出脑机海河实验室的硬核实力与创新引领地位。

  打造脑机接口产业核心策源地

  今年以来,脑机海河实验室积极推动平台建设工作,立足滨海高新区全面打造我国脑机接口产业核心策源地。脑机海河实验室获批国家药监局监管科学创新研究基地,成为我国医疗器械研究领域8家创新研究基地之一,标志着脑机接口新型医疗器械发展进入监管科学创新研究新阶段。

  与此同时,在创新协同与生态构建方面,以脑机海河实验室为核心创新源头的“脑机谷”也在滨海高新区成立。“脑机谷”聚焦脑机接口关键技术突破、临床转化和产业化应用,将积极打造集科研、转化、产业协同于一体的创新高地。目前,作为“脑机谷”首批入驻企业,脑机海河实验室引育企业东瑙医疗、恒新启明等已陆续入驻。

  今年初,脑机海河实验室与琶洲实验室签署合作协议,在脑机接口原始创新突破、关键核心技术攻关、成果转化、平台建设、人才培养等方面开展创新合作,携手构建产学研用协同创新生态。3月,脑机海河实验室赋能青海建成首个脑机接口临床研究病房,将前沿科技转化为守护高原患者的临床利器,不仅为在高原特殊环境条件下研究人脑功能提供便捷,还为国家脑科学战略贡献不可或缺的“高原模块”和“中国数据”。

  从今年的发展成绩不难看出,脑机海河实验室正在用一项项硬核成果书写下自身新时代创新答卷。面向未来,脑机海河实验室将继续以科技之力架起大脑与物理世界之间的桥梁,让更多“科幻”变为“现实”,推动前沿技术真正惠及千家万户。

  天津大学副校长、脑机海河实验室主任明东表示,今年,脑机海河实验室团队将积极抢抓脑机接口领域加速产业化进程、引领新一代技术发展的重要机遇期,重点攻关脑机接口软硬件平台,推动建立“技术—伦理—标准”三位一体的国际竞争力体系和高质量脑机接口专业教育体系,围绕重大工程应用转化需求深耕具有原创性和颠覆性的“无人区”前沿探索,争创脑机接口领域国家级创新平台,面向产业需求提供高质量科技供给,打造脑机接口未来产业应用示范区“脑机谷”。同时,脑机海河实验室积极推进产学研用协同创新,带动脑机接口及相关行业尽快打通技术链、补全人才链,构筑我国脑机接口产业链高质量发展的可靠底座,助力未来脑机接口战略性新兴产业高质量发展,做“真有用、有大用”的脑机接口。