“面对发展一日千里的AI新技术，作为一名神经外科大夫，我并不担心会失业，更关心如何拥抱AI，更好地服务患者，还能让我们医生早点下班。比如AI辅助问诊、辅助分析大脑影像和脑电数据，制定手术方案等；再比如从AI全新的视角审视，打破人脑研究人脑的主观性障碍，早日攻克脑疾病。”4月9日，由天桥脑科学研究院（TCCI）携手华山医院（国家神经疾病医学中心）、上海市精神卫生中心（国家精神疾病医学中心）联合主办的AI助力攻克脑疾病研讨会上，华山医院院长、TCCI转化中心主任毛颖教授开门见山地说。

会上，来自AI、临床领域的专家进行了积极交流。国家精神疾病医学中心脑健康研究院院长徐一峰教授、上海市精神卫生中心副院长王振教授、上海交通大学心理与行为科学研究院执行院长李卫东教授等参加了会议。

复旦大学附属华山医院神经内科副主任、国家神经疾病医学中心认知障碍方向带头人郁金泰教授指出，为实现AD早期诊断，有必要建立大型队列，尤其是社区队列，以便识别临床前阶段的患者。GPT模型在疾病管理方面的潜力，如搭建疾病管理平台，实现患者个体化病情评估、自动化分析报告、智能随访问答等功能，以提高医疗自动化水平。他也提到，GPT在AD诊疗与研究领域所面临的诸多挑战，如高质量医疗数据的缺乏、数据安全性问题、回答实效性受训练数据影响等。但他同时认为，通过不断深化研究与实践，AI有望在AD领域发挥关键作用。

上海交通大学计算机科学与工程系吴梦玥副教授认为，开发基于人机对话的抑郁症问诊机器人、以及利用语音和语言特征构建症状与精神疾病知识图谱，是未来抑郁症早诊早治的方向。

她说，很多精神疾病的诊断主要依赖于面对面的问诊和交谈，理论上，模型也应该能够学会这个技能。同时，语音和语言作为客观生物标记物，在DSM-5诊断手册中已经被用于诊断抑郁症等精神疾病。开发基于人机对话的抑郁症问诊机器人，通过深度交流，人机对话能够得到与医生所得到的同样精确的症状描述。她还介绍了如何将语音和语言特征作为可计算、可迁移的方式，以及通过患者的自我表达建立症状和疾病的知识图谱，为多种疾病检测提供了新的思路。

上海市精神卫生中心心境障碍科主任彭代辉教授介绍，他正在领导的重大科研项目“抑郁症的前瞻性临床队列研究”旨在收集全国范围内的抑郁症患者数据，创建一个多中心、规范化、标准化的大规模长期病例数据库。

目前，团队通过脑影像学和临床神经心理评估两个维度相结合初步构建了抑郁症脑功能网络诊断与分型模型。他们拟进一步运用数字表型技术，包括音频、视频、脑电和眼动等多维度立体大数据进行特征提取、筛选和建模。他指出，这种多维度立体大数据可能提高抑郁症诊断的精准度，优化筛查评估方法以及风险事件预测；大数据与人工智能技术相结合，在为患者提供敏感和特异的诊疗方案中有着巨大潜力。

上海交通大学生物医学工程学院林关宁教授展示了通过持续优化GPT的训练和规则设定，将GPT技术应用于心理健康和脑科学研究领域所取得的成果。

在压力、抑郁症和自杀风险检测方面，研究团队通过改进提示工程（Prompt Engineering），实现了GPT准确性的提升，已能初步实现准确的分类和预判。团队还成功地从非结构化文本中提取了结构化信息，通过为GPT提供规定模式，实现了将这些信息规范地存储在数据库中，为未来研究和临床实践提供了宝贵数据。尽管在应用过程中遇到了一些挑战，如API接口局限性等，但林关宁教授相信像GPT等大型语言模型在心理健康和脑科学研究领域将发挥越来越重要的作用，很快将有能力处理除文本语言之外的数据，如影像、脑电、生物组学等多模态的数据，并推理数据之间的内在逻辑。这将为现有的科研范式带来革命性变革，并推动心理健康和脑科学研究领域的快速发展。

近年来，神经科学家们开始认识到，个体的大脑并不相似——至少，每个人构建内心世界的方式天差地别。假设让你在脑海中想象一个球体，可以预见的是：每个人想象的都会不一样，大小、颜色、花纹、背景环境、材质都会有区别。

有一类人，他们无法想象出这个球体——他们甚至无法在脑海中构建任何视觉形象，这种想象被称为想像障碍（Aphantasia）。计算机科学家、皮克斯动画总裁Ed Catmull就有着这么一颗大脑：当他想象时，他是以一种概念化的、数学的形式来构建对象的；这份天赋让他成为了一位顶尖的计算机科学家、并在计算机图形学领域做出了许多革命性的贡献。

在皮克斯，诸如Catmull这样的科学家又和另一种极端的天才大脑密切地合作着——他们是世界顶尖的故事板艺术家，他们看完电影之后从不需要“二刷”，因为他们可以从记忆中逐帧想象出整部电影。

▷ 图注：皮克斯动画总裁 Ed Catmull  图片来源：PIXAR

人类大脑的最大优势便是其多样性和适应性。我们的大脑在出生时发育得如此不完善是有原因的：从技术上讲，在妊娠第 40 周，母亲已经无法为正在发育的大脑提供能量；在出生后，大脑需要通过学习来进一步发育。我们的大脑在生命的第一年体积增加了三倍，建立了各种各样的脑区和神经元之间的连结。这一切是如何发生的？答案是，通过经验。

我们的大脑不是客观的“观察者” ，而是主观体验的“策展人”。感官从浩如烟海的外部世界中提取一丁点信息的尘埃，而大脑能将其加工为主观感受的浩瀚山峦。

我们常有一种错觉，认为我们看到的事物就是它们的本来面目。身处美丽的风景中，我们以为这壮美的景色是眼睛一下子全看到的，但实际上，我们一次只能只感受到一小部分：只有视网膜中央凹拥有可以区分细节的光感受器，而其余部分只能看到黑色和白色；并且即使在这个最清楚的视野内，也有一个盲点，它是视神经离开视网膜、并将信息传入大脑的部位。所以，我们眼前看到的事物，其实是小片的信息在大脑中组装而成的。

▷ 图注：美丽的风景在视网膜上实际收集的信息 图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

而事物的意义，更是大脑从组装的信息中提取出来的。例如，我们知道，我们所看到的不同颜色是因为它们对应着不同的可见光波长；但实际情况要复杂得多。大脑会自动考虑光照条件，因此当它接收到完全相同的波长、却假设它们们来自不同的光照条件时，我们会认为自己看到了不同的颜色。比如下图：

▷图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

方块A和方块B颜色一样吗？乍看上去，完全不同；A是深灰色的，而B则是白色的棋盘格。

▷图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

实际上它们的颜色是一样的！因为大脑认识到右边的圆柱体有一个投影，所以“认为”两者的颜色不一样。类似的视错觉还有很多。另外，大脑也会利用听觉来填补空白；我们会推断声音的前因后果、可能的来源，而不仅仅是听到声音本身。所以，一段客观、沉浸式体验，是由大脑中许多通路所追踪、不同脑区所组织起来的；但我们的感觉却是身临其境、连贯的。

下面这张模棱两可的图片：如果说它与胡萝卜、长且毛茸茸的耳朵、复活节有关，你觉得看到了什么？

▷图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

实际上，这是一只鸭子。但看了之前的提示后，或许你脑海中会浮现一只兔子。你要么看到鸭子、要么看到兔子，你的大脑会在这两个意像中分配一个；现在，你可以有意识地在鸭子和兔子之间来回切换了；但是请注意，大脑为你做了决定，现在您需要推翻该决定才能看到另一个图像了。我们的很多主观体验都是在我们意识到之前发生的。

为什么大脑会自动为看到的事物标记意义、而不是将其抛给意识来决定？因为把无意义的事物看做有意义的、总比错过了重要的意义好，这可能来自于我们进化过程中的选择压力。大约 150 万年前，人类颅骨的容量呈指数级增长，同一时间也开始生活在更大的社会群体中。我们必须驾驭复杂的群体动态、将朋友与敌人区分开来、学会合作并共同建设社会，因此，了解他人的意图和感受成为一种强大驱动力——也许，那些更能胜任于此的人就被选中了。

这也是“人脸幻想性错觉”产生的原因：当看到一张脸时，识别脸上表达的情感对社会生物来说至关重要，因此具有进化上的优势；把别的事物认成“人脸”总比错过了这个关键信息要好。

▷ 图注：人脸幻想性错觉。看这张图中是不是有很多表情各异的脸？图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

大脑中，在视觉通路的起始部分直至视皮质，阿片类受体的密度逐渐升高；这也就是为什么当我们体验到更深层次的意义，并将它们与我们过去的经验联系起来、投向未来时，我们总能感受到愉悦。

美丽的画面在我们眼前展示得越多，信号就越深入脑海中密集的阿片类受体通道。这就是参观博物馆、欣赏艺术展等带来的益处。一个好的展览会让我们得出自己的结论、而不仅仅是把结论一股脑儿倾倒给我们；因为大脑享受发现意义的过程，这给我们带来愉悦。

▷图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

大脑中有两种负责思考的网络。一种是默认模式网络，这个网络包括小部分的前额叶背外侧和大部分的大脑半球后侧神经元。神经科学家们发现，当他们让受试对象“什么也不做”时，受试者的一些神经元却开始活动，这些便是位于默认模式网络中的神经元。大脑不会无所事事，我们会思考过去、未来、做白日梦。诚然，太多的反思、担心与忧虑，会让我们痛苦不堪；但我们也会发现新的模式、得到新的想法，一直苦苦追寻的问题答案会突然跳进脑中。另一种是执行控制网络，主要由前额皮质驱动，负责目标、设定、计划和激励；这些很好，会帮助我们有条不紊地逐步完成任务，但它也可能导致固化思维，导致我们难以产生新的想法。

默认模式网络和执行控制网络经常相互矛盾，二者必须有一个占上风，才能更好执行当前的目标。而脑中还有一套网络，叫做凸显网络：在默认模式网络和执行控制网络之间的拔河比赛中，凸显网络可以介入并将两者结合在一起，能够对两者进行“开关”，让我们更能根据目标进行处理。

▷ 图注：默认模式网络、执行控制网络和调和的凸显网络 图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

虽然每个人的内心世界有许多不同，但当认识到他人时，我们会倾向于认为每个人的思想都像我们的一样。那么，同情心是如何建立的？

当我们将人类情感投射到外界，就会同情他人、动物，甚至于没有生命的事物。动物的听觉系统能听到人类听不到的频率的声音，如今，技术进步使我们能够将这些声音转化为我们可以体验到的东西，这样我们就能更有意义地观察这些动物的行为。如今我们知道了，雌性大象每 4 年才进入一次发情期，她会发出我们以前听不到的声音吸引雄性；雄象、雌象产下后代之后待在一起，但雄象最终要独自离开。所以，当我们看到偷猎大象的图片时，我们内心会受到更多震撼、感受到更多哀伤，因为我们了解到大象是群居动物，它们会哀悼死者、生活在家庭中，就像我们一样。

▷图片来源：Chen Institute Brain and Mind Lecture

当我们关心时，便会采取行动。当凸显网络将经验或有意义的刺激标记上意义时，它便可以切换我们大脑的状态，以产生新想法或激励我们行动。

当艺术与科学相交织时，体验让我们选择感动，让我们有动力采取行动；让我们有机会切换和调整大脑网络，产生新想法，建立新联系；摆脱日常习惯和陈规陋习、敞开心扉去想象无限可能。

人类的大脑如同宇宙一般浩瀚，数以百亿计的神经元彼此交流，构成了庞大的感知和精神世界。外界的信息通过眼耳口鼻以及触摸进入到我们的脑海中，电信号和化学信号在脑海中重构出一个新的世界。尽管各个国家的文化不同，但是人们对于美的认知却有着类似的体验：人们感慨于大海的波澜壮阔，惊叹于雪山的巍峨挺拔，也陶醉于森林的安然静谧；然而，每个人的审美体验也不尽相同，即使是面对同一个落日，有的人感受到的是壮美，有的人感受到的却是凄凉。

艺术与美是否可以通过神经科学来解释？大脑又如何将感官知觉转化成有意义的体验，并激励我们按照自己的价值观行事？在40分钟的演讲中，Indre Viskontas 博士用一场视听觉盛宴给我们带来了启发性的思考，带领大家走入神奇的大脑感官世界。针对神经美学的话题，我们即将推出Indre Viskontas 博士的追问访谈，敬请期待。

上海市精神卫生中心院长赵敏教授透露，上海市精神卫生中心正在与天桥脑科学研究院联合推进人工智能在精神健康前沿领域的研究和应用转化，重点关注精神疾病的评估方法及干预多模态的数据库建立，作为国家精神疾病医学中心将为人工智能在精神疾病的诊疗新技术方面提供支撑。

▷ 图注：赵敏院长作开场致辞图片来源：会议材料

国家精神疾病医学中心脑健康研究院院长徐一峰教授介绍，此次论坛聚焦人工智能和精神卫生心理健康的前沿技术发展，并探索其如何同社会、法律以及人文等领域共同结合同步发展，让人工智能技术更好地促进人类健康。

▷ 图注：徐一峰院长作开场致辞图片来源：会议材料

天桥脑科学研究院应用神经技术前沿实验室主任Gerwin Schalk教授说，前沿实验室是TCCI自主开展科研的重要载体，与世界知名科研机构合作，从项目研发、项目资助、项目孵化、项目投资及陈式前沿科学奖5种途径全面推进交叉、前沿科学的发展，目前已经建成两个实验室。

▷ 图注：Gerwin Schalk教授介绍天桥脑科学研究院前沿实验室图片来源：会议材料

国家精神疾病医学中心上海市精神卫生中心李春波教授、申远教授、仇剑崟主任、袁逖飞教授主持了会议。

多模态融合下，“降噪”找到个性化诊疗方法

会议由卡内基梅隆大学的创新学习研究所所长杰西卡·汉默（Jessica Hammer）与神经科学研究所所长、听觉神经科学教授芭芭拉·希恩-坎宁安（Barbara Shinn-Cunningham）以及TCCI共同组织策划。

▷图注：会议首日，神经科学家及游戏设计领域专家作科学演讲

神经科学与游戏关系密切，并能够双向赋能。Shinn-Cunningham教授指出，游戏可以使神经科学实验设计更为贴近现实生活。反过来，神经科学在游戏中也具有重要作用。Hammer副教授认为，游戏制作中最关键的技术就在于对大脑活动的洞察和理解。

“神经科学需要使用更丰富、更自然的刺激物和更少受限的行为来开展研究。为了获取优质的数据，过去的研究往往重复沉闷，将任务切分为简短的‘试验’来控制变量。所获取的信息也并不像现实生活中那样有趣和富有意义。然而，游戏设计师可以告诉我们如何让枯燥的实验变得有趣起来，这可能会改变我们研究大脑运作的方式。” Shinn-Cunningham教授表示。

在一项研究听觉神经科学的代表性实验中，传统的试验可能会让被试者坐在一个小房间里，让他们在听到声音时就点击一下按钮。Shinn-Cunningham教授认为，诸如此类的实验一直以来都是神经科学研究的基础，但它们与生活中的实际情况却相差甚远。

“当涉及到更高阶的认知过程时，这些简单的任务和单一的刺激所激活的神经机制和日常生活中真实情况下的表现并不相同。游戏玩法为大脑提供了奖励，让一些事情变得更有趣、更有吸引力。由此，游戏确实能让我们了解大脑在现实世界中是如何运作的。”Shinn-Cunningham教授补充道。

Shinn-Cunningham教授和Hammer副教授在2022年夏天带领团队，开发了外星人咖啡馆、仙境这两款融合神经科学研究实验的概念验证性游戏，卡内基梅隆大学娱乐技术中心的两位硕士生罗希特· 沙玛（Rohit Sharm）和Jinman (Valerie) Li为主设计，这是这两名学生首次与神经科学家合作。

▷图注：Jessica Hammer副教授在“玩转大脑 BrainPlay”会议上展示游戏界面

“与神经科学领域的科学家合作让我开始重新思考一些在游戏设计师眼中理所当然的事情，”Sharm表示。“它帮助我了解为什么玩家会记住某个声音，为什么玩家会有学习的动力。我们学习了神经学方面的知识，了解到玩家是如何思考或感知某些事情的，这有助于让我们更好地以玩家为中心，设计更有趣的游戏。”

如果游戏可以正向改变玩家的大脑状态，那么玩游戏就能够对玩家有益。Hammer副教授主要研究创新性游戏（transformational games），这是一种可以改变玩家思维、感觉或行为方式的游戏方式，甚至可以辅助治疗，帮助研究人员更好地了解大脑的工作方式。

“我们的游戏能使玩家进入一种不同的状态。玩游戏时，他们的大脑会成为游戏系统的一部分。这时候，玩家并不是被动的，而是要积极主动地运用自己的头脑和身体参与其中。”在介绍设计改变性游戏的机理时，Hammer副教授说道。同时，她指出，游戏可以让患者更容易接受强制性的治疗活动。例如，一些神经系统疾病的康复治疗需要患者反复地练习某种特定的活动，通过游戏可以让患者对此充满期待。

据Hammer副教授介绍，她与匹兹堡大学的威廉·埃文斯（William Evans）等人合作开发了一款游戏，名为《失语症患者康复游戏》（Aphasia Games for Health），旨在帮助失语症病人恢复健康。失语症（aphasia）是一种影响人们交流能力的疾病。这套免费的游戏可以让失语症患者和他们的朋友、家人和线上社群里的用户一起享受游戏世界的乐趣。

“失语症患者可能需要多年的康复治疗，但并不是每个人都能获得这种治疗”， Hammer副教授解释道。“无法与他人正常交流沟通会让他们感觉非常孤立无援。为此，我们创建了一个活跃的在线社区，汇聚了一群失语症病患和家属。通过将游戏作为催化剂，使他们重新参与到社会互动中去。而我们想做的，就是确保他们在玩的游戏对其疾病的康复也有益处。”

在《失语症患者康复游戏》中，所有的游戏都只需一台打印机和视频会议软件（如Zoom）就能开始。在一款名为《部长的猫》（Minister’s Cat）的游戏中，玩家会使用一副可供打印的卡片作为提示来描述记忆中的故事。而在另一款名叫《见我所见》（Do You See What I See）的游戏中，4至16名玩家需要从其他玩家的视频聊天背景中识别出有趣的物体。

▷ 图注：会议次日，神经科学家、游戏设计师生进行互动

本次会议的主办方TCCI一直致力于通过支持全世界的高水平学术会议，推动脑科学领域的跨国界、跨学科交流。仅2022年，就在亚洲、北美、欧洲主办、资助了200多场学术会议，包括主办“面向大众的神经技术”国际论坛、“对话大脑”院士论坛系列、世界人工智能大会脑机接口主题论坛，与Science杂志合作主办“神经调节与脑机接口”主题论坛，资助欧洲神经科学学会联盟年度论坛、中国神经科学学会全国学术大会、国际认知计算神经科学大会、全球华人青年科学家认知论坛等。

主持人毛颖教授

在神经调节技术方面，UCSF致力于开发先进的神经刺激设备，以更好地了解导致脑部疾病的神经回路。比如深部大脑刺激（deep brain stimulation，DBS）领域，UCSF正在向精准调节的目标迈进。不久前，团队给一位罹患难治性抑郁症患者的脑部植入改良的DBS设备，通过绘制患者的抑郁脑回路，取得了很好的治疗效果，开创了里程碑式的个性化治疗精神障碍方式。

解码大脑的语言信号并合成语音，由此帮助失语患者实现意念说话是脑机接口技术的一项核心功能。Edward Chang教授团队将电极植入失语患者的大脑，让患者“说”一些常见词，定制神经网络模型可以辨别大脑活动的精细波形，从而检测他的语言意图。据悉，这个系统可以每分钟15个单词的速度解码大脑活动所产生的单词，准确率高达74%。

UCSF还在多个交叉领域取得成果。Weill神经科学研究所的Stephen Hauser团队与制药公司合作研发的治疗复发和原发性多发性硬化症的药物OCREVUS™（ocrelizumab）通过了美国FDA的批准。Stephan Sanders团队发现自闭症障碍的发生与钠离子通道受体SCN2A基因的突变相关。

Hawgood校长表示，这些突破性的研究离不开跨学科的合作。UCSF会持续与不同国家和不同机构保持深入合作。他认为，合作包括多个层面，打破大学内部各学科的壁垒，促进跨学科团队融合；推动大学之间的合作，如UCSF和美国四所顶尖大学合作创立神经研究枢纽实验室，和美国国家级实验室合作引入人工智能和算法；推动国际间的合作。

在特色追问环节，上百位科学家、学生通过天桥脑科学研究院旗下苏格拉底社区提问，社区追问观察员挑选出有代表性的高质量问题，由毛颖教授与两位校长进行交流。

一批目前正在海外进修、有意回国发展的青年学者，非常关心复旦引进海外人才的政策，以及“非升即走”的考核制度。

金力说，复旦将在青年人才学术事业起步阶段提供全方位支持帮助；打造青年人才成长的最佳“沃土”；提供宽松的学术环境；积极帮助青年科技人才解决后顾之忧。

他透露，复旦将推出“非升即走”的替代计划，不升也能留，只要青年科学家可以在行业内做得足够好，就可以留下来，化解“五唯”压力。他强调，文章并非科研的全部，青年科学家重要的是有自己的代表性成果，包括科研成果、教育成果以及重要应用的成果。学校也正在努力构建更完备的科技成果转化体系，其中最大的短板是缺少优秀人才，特别期待有志于成果转化的科学家加入复旦。

金力提出，未来复旦大学将多点发力，大力引进基础学科顶级人才；多方协同，创新“卡脖子”关键核心人才引进机制；多线并进，搭建世界级科研平台，加强与世界顶尖大学的科研合作，加强国际协同创新及成果全球传播推广。他也对海外青年学者回国参与祖国建设、助力复旦发展表示欢迎。

图注：“面向大众的神经技术”专题论坛

对此，天桥脑科学研究院（TCCI）创始人陈天桥指出，多年前，阿凡达、骇客帝国、盗梦空间、三体等经典科幻作品，对面向大众的神经技术做出了精彩而大胆的描述，比如大脑复活、记忆下载和传输、梦境解码和控制。但是今天，这些技术却仍然停留在科幻作品中。通过办这个会议，以及今后的追问和探讨，不是期待马上就能得到完美的解决方案，而是期待持续引起科学家的重视和公众的关注。

会议主持人、华山医院院长、TCCI转化中心主任毛颖教授从一位神经外科医生的角度认为，许多提升正常人群健康的技术，都是先从医疗落地转化的。今天，创新神经技术比如脑机接口、深部脑刺激、手术机器人已经在神经外科临床中应用，给医生带来便利，给患者带来福音，而发展趋势是从表象到机理、从有创到无创、从单一学科到多学科融合，为未来造福正常人群打下了很好的基础。

清华大学生物医学工程系洪波教授说，他的团队用3个颅内电极就实现了微创植入脑机接口打字，每个电极的等效信息传输率达到20比特/分钟，期待未来能够以尽可能小的代价帮助残疾人恢复与外界沟通的能力。

乌得勒支大学医学中心Nick Ramsey教授分享，一个58岁晚期肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者接受了大脑植入，通过解码软件算法和患者反复练习，每分钟能够输入相当于两个字母，准确率接近90%。电极植入7个月后，她可以在家实现连续32天的拼写练习。

南洋理工大学计算机科学与工程学院关存太教授指出，基于深度学习等算法的新型非侵入脑机接口技术，可以使得卒中患者的理解准确率，从传统脑机接口技术的70%上升到90%。

除了介绍现有最新成果，专家们对未来这些技术在更大人群的应用做出了展望。

柏林大学医学中心的Surjo Soekadar教授认为，目前的脑机接口，主要是通过对大脑运动意识的解码和感官的反馈，实现对大脑结构和功能的重建。下一代的脑机接口技术，将能做到解码工作记忆、情感和运动集成，并通过自适应的调节和感官反馈，实现对大脑功能的稳定提升。

Gerwin认为，神经技术在健康人群中最先落地的，将有可能是睡眠调控以及缓解抑郁焦虑场景。他举例说，通过神经技术产生能够引起大脑积极反应的音乐，让大脑和音乐韵律达成一致的节奏，起到帮助正常人个性化提升睡眠质量的作用。

“如果人脑在记忆、计算等功能上通过神经技术全面得到增强，会不会意味着人类大脑的整体退化？”

Ramsey教授认为，人类的情绪、动机、奖赏加工、与躯体相关的认知功能是没有办法被取代的，所以即使未来神经技术可以大大增强大脑，也不会导致人类大脑的退化。

“用人脑研究人脑，是不是会有不可逾越的主观性障碍？能否通过机器AI研究解决这一问题？“

关存太教授指出，现在用人脑来研究人脑，其实不是研究人脑的运作机制，而是研究大脑出现障碍或疾病时的修复，或者说是在研究人脑的障碍区域。在目前的技术水平层面，我们无法观测整个大脑的运行规律，所以应该也没有主观性障碍。

“如果神经技术可以解码意识以及双向调节，是不是未来可能干预和改变人的自由意志，这种伦理风险如何考虑？“

洪波教授认为，以目前的研究水平，不用过于担心伦理风险，远远没有达到这一步，现在最需要的是继续探索。许多年以后，我们真的有能力达到了这种先进的技术程度时，就需要非常关注伦理问题。

会前和会中，许多观众向讲者踊跃提出了２００多个问题。现场，天桥脑科学研究院苏格拉底实验室社区追问观察员耿海洋博士，及时汇总有代表性、高质量的问题，代表观众与专家进行互动。耿海洋归纳说，大家最关心的主要包括，科幻小说关于最强大脑的描述哪些最有科学依据，最有希望落地；伦理风险；侵入和非侵入的解决之道。

图注：在会议追问环节中，耿海洋博士代表观众向讲者提问

除了分享和回答问题，每位讲者也留下了自己感兴趣的问题，希望和大家一起进一步探讨和解决。

“我们未来能不能把每个人大脑数字版上传到元宇宙？我们未来能不能模拟制作出患病的大脑？”（洪波）

“开发面向大众的神经技术以提升精神健康，最大的挑战是什么？”（Surjo Soekadar）

对此，耿海洋介绍说，追问观察员的职责，就是收集归纳高质量、有代表性的科学问题，在会上问，更要在会后持续追问，根据问题持续组织会议，发挥打破沙锅问到底的科学精神，探索科学边界。

图注：会中，Nick Ramsey 教授分享脑机接口技术面向大众的需求思考

美国科学院院士Richard Andersen，是为数不多对这一应用进行过展望的科学家。他在接受采访时指出，我们现在关注的是用脑机接口修复脑，今后会关注增强脑。他预测，能不能做到未来把手机芯片植入大脑，实现人脑和电脑的合二为一，只要动动脑子，就可以收发邮件，上网搜索。中科院上海微系统所陶虎教授也认为，以脑机接口为代表的神经技术，现在是让病人成为正常人，未来是让正常人成为超人。

Richard Andersen现任职务是加州理工学院TCCI脑机接口中心主任。６年前，他把电极植入瘫痪病人大脑运动皮层，实现了让病人仅仅用意念就可以精确遥控机械臂完成开啤酒瓶、弹钢琴、玩游戏等复杂动作。正是这个划时代的成果，把前中国首富陈天桥吸引到了大洋彼岸，并最终和加州理工合作成立了天桥脑科学研究院的第一个国际科研机构。陶虎的另外两个身份，是天桥脑科学研究院（中国）研究员，以及脑机接口初创企业脑虎科技创始人，而脑虎科技的唯一天使轮投资者、最大的投资者也正是陈天桥。

作为前互联网大佬，陈天桥对面向大众的创新神经技术，一直兴趣浓厚。他和陶虎说，我可以用二三十年甚至更长时间支持你研发。Richard Andersen的最新研究，是通过超声波，一种无创但相对精确的方式进行脑机接口调控，也得到了陈天桥的支持。他还投资了一家叫Sychron的公司，研发了通过血管介入的脑机接口设备，今年获得FDA批准开始人体临床试验。陈天桥对此思路非常赞赏，认为这是未来让正常人群使用的很好解决方案。

据说，世界首富马斯克正在谋求投资Sychron。这是另一位非常看好面向大众的神经技术的产业大佬。他自己创办了脑机接口设备企业Neuralink，从一开始就以正常人群为目标，包括设计了缝纫机式的微创植入。此外，马斯克透露，还在探索把自己的大脑上传云端，实现与虚拟自己的对话。

脑科学和智能科技发展融合

杨广中教授率先分享了手术机器人和脑机接口的应用与进展。过去10年间，手术机器人的尤其是神经介入机器人得到了飞速发展。植入式机器人的出现让微型芯片植入大脑，进行脑机接口成为可能。目前医疗机器人仍旧面临着微型化、精准性能、狭小空间灵巧结构设计、良好生物相容性材料发掘、多模态智能感知和“人－机协同”智能系统开发等多方面的挑战。

脑虎科技发布阶段性技术成果

陶虎教授表示，脑机接口不仅是重大前沿脑科学研究的关键工具，也是重大脑疾病诊治中具有颠覆性及无限想象空间的手段，他特别指出，与传统领域不同，现阶段国内外在脑机接口领域的技术发展差距实际上并不明显，不论是电极、芯片、植入、算法还是封装集成等领域，国内技术发展处于国际先进水平，目前最需要的是系统优化。

中国原创脑机接口设备研发企业脑虎科技创始人、CEO彭雷表示，产品主要面向的两个市场，一个是以“脑计划”为依托的科研市场，助力“脑计划”的基础研究工具平台；另一个是明确医学价值的医疗市场，针对明确的适应症如渐冻症，高位截瘫、失明等，脑虎会按照医疗产品的流程稳妥推进临床试验，“高通量、低创伤、长期在体”是三大亮点。

从缺血性脑卒中的关键发病机制和未来治疗方面，王以政院士分享了探索大脑缺血性损伤的潜在治疗靶点的研究。脑缺血会导致谷氨酸从细胞内环境释放到细胞外空间，从而导致神经元损伤。为了了解在缺血状态下介导谷氨酸释放和吸收的机制，研究围绕在脑缺血过程中音蝟因子（SHH）信号通路对细胞外谷氨酸的调控展开。他们检测了SHH蛋白的释放及下游信号分子的表达情况，确定了脑缺血过程中SHH信号通路被激活，抑制SHH通路可以显著降低缺血性脑损伤。

王院士表示，在临床动脉取栓，静脉溶栓的情况下，血液可以到达脑损伤的部位，可以使用神经保护或者减少神经毒素的药物，创造神经保护的条件。未来，将持续探索如何调控细胞外谷氨酸水平以达到神经细胞存活的可能。

明国莉院士介绍了团队多年来以类脑器官为研究工具，建模探索大脑发育与疾病机制的科研成果。

早期的脑类器官模型，虽然可以在多个维度上模拟大脑皮层的早期发育，但这样的类脑模型由于缺少血管循环系统存在很多局限性，比如由于缺氧导致细胞坏死，细胞发育不成熟以及某些特定的神经细胞的缺失等。由此，明院士团队研发出新的类脑模型：片状新皮质类器官（Sliced Neocortical Organoid，SNO）系统。SNO系统为类脑器官提供了悬浮培养的环境，解决了之前提到的血管缺氧问题。

明院士还分享了她的最新研究：建立人源化大鼠的动物模型用以研究神经回路形成的机制，成功地将人类前脑类器官移植到宿主大鼠视觉皮层。这些以类脑器官为载体的研究成果，将为神经再生和修复提供新的视角和见解。

此次论坛设置了TCCI追问环节，通过苏格拉底实验室社区（app：Socraticlab）线上征集有代表性的问题，由毛颖教授主持，会同现场参加的青年学者，与两位院士进行交流和追问。