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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。
图丨相关论文(《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。
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(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。
图丨脑神经元(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。”
图丨陈天桥雒芊芊夫妇(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