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寻找元宇宙的终极入口

2021年,人类再次为科技的未来而沸腾,幻想能够自由在——元宇宙——一个持续的、去中心化的在线三维虚拟世界中生活、娱乐、工作。

而元宇宙的终极入口在哪里?许多科幻爱好者会不假思索地给出答案——脑机接口。通过手机电脑乃至VR/AR设备等传统介质,人们已经能够在虚拟世界里自由探索,但真实世界的「枷锁」依旧如影随形。要实现自由交互、多感官即时反馈,在元宇宙里真实感受到阳光的温暖与花草的清香,就需要一种新的技术彻底打破虚拟与现实间的壁垒。

脑机接口正是这样一个革命性的技术,通过对大脑活动发出的脑信号进行编码和解码,从而在大脑和外部设备之间、虚拟和现实之间,架设一道神奇的「入口」。但要跨越这道入口,进入元宇宙中探险,你首先需要一份探索大脑的「导航地图」。

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绘制脑图谱,为人脑研究精准「导航」

绘制脑图谱,为人脑研究精准「导航」

“脑图谱一直以来都是研究脑结构、脑功能及脑疾病的重要手段。想要进行脑机连接,就要知道大脑是如何工作的,这就必须有一个精准的脑图谱,为复杂的脑部研究进行「导航」。” 「中国人脑图谱研究科创平台」项目牵头人之一、中国科学院院士张旭研究员解释道。

100多年前,德国神经学家科比尼安·布洛德曼绘制出第一份人类大脑皮层图,为后人了解大脑活动区域及其结构提供了基础参考。但由于技术限制,这份「地图」对脑区的功能亚区划分不明确、缺乏精度、与最新解剖和功能数据也不完全匹配。

近年来,随着高场磁共振为代表的脑影像数据采集设备和技术的发展,脑图谱绘制迎来新的篇章。美日欧发达国家相继加速脑计划研究,我国「十四五」规划也将「脑科学」列为「前瞻性、战略性国家重大科技项目」,脑科学研究的号角已然吹响。

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打造国际领先的
人脑图谱研究平台

2018年,张江实验室脑与智能科技研究院和联影医疗牵头,联合上海交通大学、复旦大学附属华山医院、复旦大学附属中山医院、浙江大学医学院附属第二医院4家顶级机构,正式启动中国人脑图谱研究科创平台项目。

项目由国际领先的「多模态脑影像设备平台」与 「人脑图谱数据服务平台」构成,为科学家绘制脑图谱、建设中国人脑图谱图像大数据库,提供关键技术支撑。设备平台依托联影医疗自主研发的一系列科研大设施,包括世界首创5.0T超高场MR、具备世界领先水平的高性能3.0T MR、一体化PET/MR,及高级脑功能研究应用与后处理软件。数据服务平台则借助联影智能AI技术,构建了一套标准化脑图谱分析流程。

2020年9月,「中国人脑图谱研究科创平台」正式发布。张旭表示:“此次发布的平台,已经达到国际领先水平,在某些方面还有自己的特点。这对于建立更高质量更精准的脑图谱,对于推动脑研究新发现具有重要意义。”

未来,基于不断丰富的脑图谱数据,医生与科学家将围绕脑健康、脑发育、脑衰老持续开展一系列研究探索,推动幼年期自闭症障碍、成年期抑郁症、老年期退行性疾病等各种重大脑疾病的早期诊断、病变预测、新型个性化治疗方案的实施与评估。

在脑图谱的「导航」下,临床及科研工作者们将化身前沿科学领域的「探险家」,破解人类「三磅宇宙」之谜,开启通往元宇宙的神秘通道。