CSNP第二十届全国学术年会丨薛贵教授参与“脑科学与脑机融合”高峰对话
2023-08-08 公司新闻
近日，中国神经科学学会精神病学基础与临床分会第二十届全国学术年会在湖南长沙召开。本届会议主题为：临床、基础与脑机融合。聚焦儿童青少年精神健康服务的脑科学智慧医疗公司必威·BETWAY首席科学顾问薛贵教授受邀参与“脑科学与脑机融合：精神医学的未来？”的主题高峰对话。

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据了解，本次大会由中国神经科学学会精神病学基础与临床分会(CSNP)主办，中南大学湘雅二医院、上海交通大学医学院附属精神卫生中心、湖南省药物滥用防治研究会联合承办。主办方CSNP成立于2004年，作为中国神经科学学会的分支学会之一，由全国的科研、教学和医院等单位中的神经科学工作者组成。会议采用特邀主题演讲、主题论坛、工作坊以及会议论文交流等多种形式，围绕精神神经科学进展核心内容，搭建国内外精神卫生工作者之间学术交流的桥梁。

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必威·BETWAY首席科学顾问薛贵教授作为北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授受邀参与主题为“脑科学与脑机融合：精神医学的未来？”的高峰对话，该对话由复旦大学上海医学院的王以政院士和中南大学湘雅二院的李凌江教授主持，一同参与讨论的还有北京大学精神卫生研究所于欣教授、上海市精神卫生中心徐一峰教授、杭州师范大学附属医院臧玉峰教授以及北京航空航天大学汪待发教授。
脑机融合技术是一个囊括了认知科学、神经科学、心理学、计算机科学、材料科学等多个学科的超级跨界组合，其发展高度依赖于这些学科的协同进化。薛贵教授从认知神经科学的角度，阐述脑机融合面临的技术挑战和未来的发展趋势。认知神经科学作为认知心理学与神经科学的交叉学科，旨在阐明认知活动的脑机制，被定位为“心智的生物基础”。近年来，用于测量大脑活动与行为的不同层次的新技术推动着神经科学研究的快速发展——无论是在分子层次、细胞层次，还是在神经网络与神经回路层次，抑或是系统和整体层次，都取得了突破。薛贵教授提出，脑机融合从认知神经科学的角度来看主要面临三大挑战。
薛贵教授指出，脑机融合技术的难点之一在于如何准确界定和描述人类复杂行为背后认知心理的“成分”与“结构”。以物质世界为例，世界包含了非常丰富的物质形态和功能属性，但都可以从化学的角度描述为100多个元素的有机组合。但人脑负责的心理活动，包括记忆、思维、语言，其基本的“元素”是什么？这些“元素”如何组合构成这些复杂的活动？这对于脑机接口的发展至关重要。目前我们能够解读相对简单的、低维的人脑活动，比如运动和言语，但对复杂的、高维的心理活动，包括记忆和语言，以及特定的记忆内容进行解读或者操控等，都还处在起步的阶段。对这些复杂活动进行认知层面的降维将对推动脑机融合技术未来发展具有重要意义。
薛贵教授认为，脑机融合技术的难点之二在于理解大脑与行为及心理活动关联的“最小有意义颗粒度”。同样类比于物质世界，分子是决定物质化学和功能性质的最小微粒，我们研究物质化学性质时就无需到电子、夸克的“颗粒度”。薛贵教授提到，但大脑与认知功能对应的最小颗粒度是什么呢，是否需要到分子、蛋白、突触，或者单个神经元的水平？更为复杂的是，人脑还是一个高度可塑的系统，其神经细胞功能存在持续动态变化中。比如人失明后，视觉细胞无法继续处理光信号，却可以重新调整并处理其他感觉，比如听觉的输入信息。因此，在大脑的多个层面开展对人脑结构和功能的对应关系研究，并揭示人脑功能可塑性的变化规律，对于脑机融合未来发展具有重要意义。
薛贵教授提出，脑机融合技术的第三个难点是如何实现精准的大脑“读”与“写”。“读”是为了解码，“写”是为了操控。这除了在技术上发展更好的大脑信号记录设备，包括柔性、高通量电极等，还需要更好地理解大脑的信号，以及外部调控信号与大脑自发活动之间的复杂作用。薛贵教授认为，纯粹依靠数据驱动、深度学习算法等可能无法完全解决这个问题。基于认知神经科学的理论模型，将模型驱动与数据驱动相结合，是推动实现大脑精准“读、写”的重要方向。
尽管脑机融合技术现阶段面临诸多挑战，但谈及脑机融合未来的发展趋势，薛贵教授则表现出乐观，他说，随着各学科、各项技术的齐头发展，未来的脑机融合技术不仅仅能对多动、自闭、抑郁、焦虑、痴呆等症状做更精准的识别，对大脑整体的状态做调控，还能实现对特定的心理活动和记忆内容的个性化调控，从而实现更加精准和高效的疾病诊断和治疗。虽然道阻且长，但将脑机技术应用于神经精神疾病诊疗的未来非常令人期待。

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