蒋田仔院士：“脑图谱”是脑健康与脑机接口设备研发的核心要素

11月22日，由海口市科学技术工业信息化局、芯原股份联合主办的“第三届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛”在海口召开。欧洲科学院院士、中国科学院自动化研究所研究员、中科脑健康与智慧医疗研究院院长蒋田仔做了主题为《脑健康与脑机接口创新医疗器械研发》的主题演讲，介绍了脑机接口技术对于脑健康产业所带来的机遇与挑战。

根据研究数据显示，中国医疗器械市场增长潜力巨大，近20年每年的年复合增长率高达20%左右，中国也已经成为世界第三大医疗器械市场。国家在政策方面也给予非常高度的支持，从2014年创新医疗器械特别审批程序，2018年又更新了，鼓励创新，特别是海南自贸港开通以后对出海带来了非常难得的机会。

此前，国内大型医疗器械设备90%以上都是从国外进口，现在国产完全自主可控已经非常多，芯片是所有医疗器械的灵魂，没有这个东西很难往前进行。现在进入到智能化的时期，十年作为一个跨度来谋划，无论是哪个计划，都把“脑健康”作为非常重要的板块推动，特别是“脑计划”。

关于脑检测主要是检测人脑基本的活动改变，特别是疾病状态下。人脑是神经元，大部分都是宏观上检测，有磁共振、CT。其中，CT主要检测形态、而不是功能。因此，脑机接口成为了脑功能功能检测的一大发展方向。

现在做脑机接口大部分是脑电，2012年国家开始成立重大项目，把脑电血氧保护度等等叫功能激活，把电信号和血氧的信号整合到一起，提出光电同步脑活动检测的概念。在这个基础上希望研发出，检测到血氧保护度，又能检测到脑电，因为血氧保护度提供人脑活动、电位信息，提供空间系数，可以通过云定位追溯回来。在这个基础上，发展初了一系列的产品，NEG多模态脑成像仪等，一部分产品已经在欧洲产业化。另外一个检测方式——磁信号检测也非常重要，而且对脑机接口至关重要，因为磁信号比电信号稳定。

现在脑磁信号检测有两类，但都需要磁屏蔽，屏蔽以后才能检测人脑的活动。蒋田仔表示：“去年我们做了一个很大的设备，在自然环境下就可以检测到脑际，现在已经把心脏磁信号做出来了，把一个盘子装到心脏就可以检测，现在脑磁之间有两个数量值，争取一年之内做出来。至于怎么落地还在考虑当中。”

蒋田仔指出，脑机接口不仅可以检测脑健康，还可以解码人脑。作为下一代脑机接口，无论是活动检测，还是便携的脑图都是非常重要的手段。

在脑调控方面，脑机接口也是很重要的手段。“我认为脑调控实际是解码人脑，所以分为脑控与控脑，无论是脑控还是控脑，脑图谱是根本的，脑控是运动控制还是视觉替代，要找准在什么地方解码，脑机接口还是比较简单的。未来跟情绪相关的，所以脑图谱更重要，发展已经有一百多年，有三个里程碑，不仅提供方法，更重要是提供连接图谱，绘制一个全新的图谱，未来无论做脑控还是控脑，这是最基本的基础。”蒋田仔说道。

为什么脑网络图谱这么重要？习总书记在2016年科技三会讲话中，谈到破解创新发展科技难题时就曾指出：脑连接图谱研究是认知脑功能并进而探讨意识本质的科学前沿，这方面探索不仅有重要科学意义，而且对脑疾病防治、智能技术发展也具有引导作用。这就把脑网络图谱放在非常重要的位置。

“以帕金森为例，药物治疗还不算先进调控，20%会发生一些功能改变，30%无效。为什么会这样？从图谱的调控就可以清楚看到，运动障碍会导致严重的问题。怎么解决这个问题？脑图谱就是重要的工具，它可以告诉你放在什么地方，所以后面又提出脑网络组图谱引导的先进图谱，这是最核心的。

无创神经调控也面临着很大的挑战，主要是怎么找到合适的调控靶点，要以什么方式调控，这都是没有解决的问题。脑网络组图谱就可以从粗糙到精准，到底以什么角度放，无论是磁电场还是电场都需要，需要一个精准的位置图谱。在脑网络组图谱的技术下，每个人应该以什么角度来放。更重要的一点，未来绝对要做到闭环，调控的过程中，就知道调控有没有效果，这是真正意义上做的事情。

蒋田仔指出，脑调控应用场景非常广泛，从无创到微创，脑网络图谱与脑机接口都有很重要的意义。未来要把这个领域推到一个高度，一是基础研究，解决靶点怎么放，不同的疾病调控哪个靶区，现在通过技术研究，用脑图谱构建一个数字，在数字就可以找到每一个疾病最优的靶点，最后把调控有效无效的机理说清楚。另外是闭环的设备研发，无论是前面提到的脑控还是控脑，如果是在脑电或者是已有的设备很难突破。戴总这一点做得非常好，传感、芯片加上处理，三位一体才能把大设备做成可穿戴，需要从0到1的突破。

最重要是在图谱方面，无论是宏观还是微观，有这个知识之后，才能模拟战略性信号怎么产生，有了这些东西才可以做模拟的实验，最后再用到临床。

据蒋田仔透露：“人脑各种各样的疾病非常多，每一个都非常严重。以抑郁症为例，难治性抑郁怎么通过行政调控治好，比如说产后抑郁，怀孕的抑郁不能吃药，只能通过物理影响，所以我们专门以产后抑郁为主，偏僻的地方产后抑郁反而很多。产业化的整体布局主要是三条线：一是中科博锐，另外是以治疗为主，先把不精准的设备通过先进调控机器人精准化；二是做到便携式设备，马上开始产业化；三是从精准到便携再到可穿戴，其实电磁已经做出来了，科技委投了2400万元，未来也会产业化，现在也和中科博锐合作。”

编辑：芯智讯-浪客剑