11月27日，中国神经科学学会第十五届全国学术会议举办。继第十三届、第十四届大会的成功合作，天桥脑科学研究院（TCCI）与中国神经科学学会（CNS）独家战略合作，对第十五届大会进行全面支持。

此次大会采用线上形式举办。TCCI冠名资助了大会主题演讲，以及中国年度神经科学重大成果评选和发布。同时，旗下科学媒体“追问”（nextquesiton）承担会议学术内容独家采编报道，旗下苏格拉底实验室（Socratic Lab）提供会议直播、互动交流等支持，不仅推出会议电子手册等功能方便与会者，更重要的是，专业团队收集、归纳和整理高质量的学术问题，支持、引导科学家以追问的形式持续交流、探讨。

天桥脑科学研究院（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150多场学术会议，包括主办“面向大众的神经技术”国际论坛、“音乐与大脑”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、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。

2019年，TCCI资助了第十三届CNS大会主题发言和开幕晚宴。2021年，TCCI不仅继续资助第十四届CNS大会主题发言，还首次在会议现场举办了“TCCI脑机接口，人工智能与精神健康”主题论坛。从去年开始，TCCI与CNS神经外科基础与临床分会共同推出国际学术会议“对话大脑”院士论坛，聚焦脑机接口、神经修复、脑缺血与类脑器官、世界一流大学布局脑科学研究等话题，邀请中外院士对话、交流，累计近200万人次观看在线直播，受到关注和好评。

通过将使用者的思想转化为机械指令，一种思维控制轮椅可以帮助瘫痪者获得新的行动能力。11月19日，细胞出版社（Cell Press）旗下期刊 iScience (《交叉科学》)刊发题为“Learning to control a BMI-driven wheelchair for people with severe tetraplegia ”的最新研究，研究人员证明，在经过长时间的训练后，四肢瘫痪使用者可以在自然、杂乱的环境中操作思维控制轮椅。

“我们发现，用户和脑机接口算法的相互学习对用户成功操作这样的轮椅都很重要。”该研究通讯作者、美国得克萨斯大学奥斯汀分校José del R. Millán说，“我们的研究突出了改进非侵入性脑机接口技术临床翻译的潜在途径。”

天桥脑科学研究院TCCI应用神经技术前沿实验室主任Gerwin Schalk教授也注意到Millán团队的这项研究，他在接受澎湃科技专访时表示：“这项研究是在Millán教授的领导下进行的，他是国际脑机接口（BCI）协会的前主席。他在该领域很有名气，并受到尊重。这项研究表明，三名脊髓损伤者能够仅仅通过使用他们的大脑信号来控制轮椅。这种可能性是非常鼓舞人心的，因为我们在未来可能会通过使用新的基于大脑的技术为脊髓损伤等残疾人士提供更多的活动的可能性。”

TCCI应用神经技术前沿实验室主任Gerwin Schalk教授

在这项研究中，Millán的团队招募了3名四肢瘫痪的人进行纵向研究。每个参与者每周接受3次训练，持续了2到5个月。参与者戴着一顶无边便帽，通过脑电图（EEG）检测他们的大脑活动，并通过一个脑机接口设备将其转换为轮椅的机械指令。参与者被要求通过思考移动他们的身体部位来控制轮椅的方向。具体来说，他们需要考虑移动双手来向左转，移动双脚来向右转。

在第一次训练中，当设备的反应与用户的想法一致时，3名参与者的准确率相似，约为43%到55%。在训练过程中，脑机接口设备团队发现1号参与者的准确率有了显著的提高，在训练结束时，他的准确率达到95%以上。该团队还观察到，当3号参与者的训练进行到一半时，在团队用新算法更新他的设备后，其准确率提高到98%。

1号和3号参与者的改善与特征辨别能力的改善相关，后者是算法区分编码“向左走”和“向右走”的大脑活动模式的能力。研究小组发现，更好的特征识别不仅是设备的机器学习的结果，也是参与者大脑学习的结果。1号和3号参与者的EEG显示，随着他们提高思维控制设备的准确性，脑电波模式也发生了明显的变化。

“我们从EEG结果中看到，受试者已经巩固了调节大脑不同区域的技能，以生成‘向左走’和‘向右走’的不同模式。”Millán说，“我们认为，作为参与者学习过程的结果，大脑皮层发生了重组。”

在这项研究中，与1号和3号参与者相比，2号参与者在训练过程中大脑活动模式没有明显变化。在最初的几次训练中，他的准确率只略有提高，但在接下来的训练中保持稳定。Millán说，这表明机器学习本身不足以成功操纵这样一个思维控制设备。

在训练结束时，所有参与者都被要求驾驶他们的轮椅穿过一间凌乱的病房。他们必须绕过诸如房间隔板和医院病床等障碍物，这些障碍物是为了模拟真实环境而设置的。1号和3号参与者都完成了任务，2号参与者没有完成。

Gerwin教授向澎湃科技解释该项研究中的“训练”：学习控制自己的大脑信号与学习任何其他运动技能（如打网球）非常相似。在这两种情况下，我们必须教我们的大脑产生某些信号，以移动我们的身体（在打网球的例子中）或机器人轮椅（如在这项研究中）。此外，在这两种情况下，我们都需要与我们的身体或轮椅保持一致，并不断学习如何优化我们的大脑信号，以便产生我们想要的（身体或轮椅的）运动。这样一来，人和算法都必须不断地学习，以更好地理解对方。

研究者Millán认为：“看起来，对于一个人来说，要获得良好的脑机接口控制，从而使他们能够进行相对复杂的日常活动，比如在自然环境中驾驶轮椅，需要在我们的皮层中进行一些神经可塑性重组。”

Gerwin教授向澎湃科技进一步解释“神经可塑性重组”：“这只是一种复杂的说法，即大脑必须继续学习，从而改变，以学习这种新技能（用大脑信号移动轮椅）。这确实令人振奋，因为直到几十年前，科学家们还不认为，一旦人成年后，他们的大脑会发生实质性的变化。曾经，科学家们认为，人类的大脑是相对固定的，如果有损伤（如中风），我们基本上只能屈服于疾病。我们现在知道，事实并非如此，大脑可以继续学习、改变，从而具有 ‘可塑性’，即使在人类进入老年后。”

据悉，接下来，研究团队还想要弄清楚为什么2号参与者没有体验到学习效应。他们希望对所有参与者的大脑信号进行更详细的分析，以了解他们的差异，并为未来在学习过程中遇到困难的人提供可能的干预措施。

但这终究是一项鼓舞人心的研究。Gerwin教授说：“我们正处于一个令人兴奋的发展的开端，我们希望将能够开发出的神经技术，不仅在实验室或临床上展示出潜力，还能适用于普通公众。现在已经有许多技术使我们更接近我们的身体（如测量心率、运动等的智能手表）。在未来，我们将有神经技术，也使我们更接近我们的大脑。这些设备将适用于患者和普通人，告诉我们大脑的健康状况，并为改善大脑提供新的机会。在我领导的TCCI应用神经技术前沿实验室，我们一直专注于使这个梦想成为现实。”

重复的刻板行为是各种精神疾病的常见症状，比如强迫症（OCD）。目前，科学界认为多个脑区参与了这种行为表型的产生，其中腹内侧眶额叶皮层（vmOFC）至腹内侧纹状体（VMS）环路活动的增强与重复刻板行为密切相关。啮齿类动物也会出现类似的重复刻板行为，比如自我梳理（self-grooming）。

对啮齿类动物的研究表明，纹状体中的多巴胺1型受体（D1R）信号可能促进自我梳理。在临床上，选择性5-羟色胺再摄取抑制剂联用多巴胺拮抗剂可改善强迫症患者的治疗效果。毋庸置疑，中脑多巴胺能系统与强迫症样行为有关。然而，多巴胺受体的具体作用，以及参与多巴胺能调节重复行为的精确脑环路，尚不清楚。

在本次研究中，研究人员通过慢性光遗传激活vmOFC-VMS通路，建立了强迫症小鼠模型，动物表现为自我理毛时间显著延长。通过光遗传分别抑制中脑黑质致密部（SNc）与腹侧被盖区（VTA）向VMS的投射，发现抑制SNc-VMS投射末梢可以显著降低小鼠自我理毛的时间，而抑制VTA-VMS投射末梢则无此效应。这提示，来自SNc的多巴胺可以调控强迫症样重复行为。

研究人员通过顺向及多种逆向示踪技术，意外发现并证实了SNc至外侧眶额叶皮层（lOFC）这一未被报道过的多巴胺能投射，且激活SNc-lOFC投射末梢可以显著降低强迫症样小鼠自我理毛的时间。因此，中脑黑质多巴胺神经元可分别通过对纹状体投射（SNc-VMS）及对皮层投射（SNc-lOFC-VMS）实现对重复刻板行为的双重门控。

天桥脑科学研究院（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。

为促进精神健康医学实践及研究的国际性学术交流，由天桥脑科学研究院人工智能和精神健康前沿实验室（上海精中）和国家精神疾病医学中心脑健康研究院共同主办，中国医疗保健国际交流促进会精神健康医学分会、白求恩精神研究会心理健康分会（筹）联合承办的首届国际论坛即将召开。

本论坛聚焦脑健康临床与基础研究前沿进展，讨论新兴技术如人工智能、脑机接口、数字治疗技术等基础及应用转化研究现状。

研讨会采用线上形式，主论坛将于2022年12月7日（周三）8:30-17:00召开，敬请关注。

近期，复旦大学附属华山医院教授、天桥脑科学研究院（TCCI）研究员郁金泰领衔的团队在Alzheimer’s & Dementia杂志上发表了题为“Associations of grip strength, walking pace, and the risk of incident dementia: A prospective cohort study of 340212 participants”的研究。本研究旨在更清晰地阐明握力和步行速度与痴呆之间的关系。

痴呆是一种病程缓慢的进行性疾病，体现为记忆、思考等神经认知功能的改变，其主要亚型有阿尔茨海默病（AD）和血管性痴呆（VaD）两种。在全球范围内，已有4750万人被诊断出患有痴呆，而且随着人口老龄化的加速，这一数字将不断攀升，从而加剧家庭和社会的经济负担。

由于缺乏治愈性疗法，痴呆的治疗方案主要集中在对可变因素的干预上。已有的研究提示，与年龄相关的肌肉退化和认知缺陷之间存在一定关联，但它们之间的关系需要进一步澄清。深入了解严重认知缺陷发生前的肌肉健康状况，对策划新的预防策略至关重要。握力和步行速度是反映个人整体肌肉健康状况的重要指标，郁金泰教授团队对其和认知功能障碍之间的关系进行了探究。

研究人员分析了英国生物样本库（UK Biobank）中340212名参与者8.51年的随访数据。在平均8.51年的随访时间里，共有2424例新发全因痴呆（ACD），包括1251例AD和312例VaD。

基于Cox比例危险模型，研究人员发现绝对握力每增加5千克，分别与ACD、AD和VaD的风险降低14.3%、12.6%和21.2%有关；相对握力（握力除以体重）每增加0.05千克/千克，分别与ACD、AD和VaD的风险减少8.2%、6.4%和12.5%有关。研究还发现，缓慢的步行速度与所有痴呆类型的风险增加显著关联。

2022年10月25日，复旦大学药理学系主任、天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI）研究员黄志力教授团队在Cell Discovery杂志发表最新研究，报道了终止快速眼动睡眠的新核团及其神经环路机制。

睡眠约占人类一生时长的三分之一，良好的睡眠是维持机体平衡的基本条件。周期节律性和连续性则是衡量睡眠健康的重要维度。典型的睡眠由非快速眼动（NREM）和快速眼动（REM）睡眠两个时相构成。其中，REM睡眠与记忆巩固、情绪疾病、神经退行性疾病、压力应激等密切关联，但REM睡眠发生和终止的神经生物学机制尚不明确。

研究人员通过钙离子光纤记录、在体及离体电生理记录、光遗传学、化学遗传学和RNA干扰等技术，发现特异性激活脑干深部中脑核团背侧部（dDpMe）GABA能神经元，可快速终止REM睡眠，并促进REM睡眠向NREM睡眠转换；相反，抑制此类神经元，可诱发REM睡眠。研究人员进一步运用多通道在体记录技术，按神经元电生理发放特征，将dDpMe中的GABA能神经元分为1型和2型两类，明确了1型神经元在REM睡眠期放电活性最低。

为阐明dDpMe GABA能神经元的神经环路，研究者运用神经示踪与光遗传学调控方法进行了探究，发现dDpMe中的GABA能神经元通过投射到脑桥背外侧被盖核下部（SLD）和外侧下丘脑（LH）的神经纤维，来调控REM睡眠。下游SLD核团中的谷氨酸能神经元在REM调控中发挥关键性作用。

2022年10月3日，复旦大学附属华山医院院长、天桥脑科学研究院转化中心（Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Translational Research）主任毛颖教授与华山医院神经外科教授、天桥脑科学研究院（TCCI）研究员陈亮等在Neuron上发表了名为“Visual Cortex Encodes Timing Information in Humans and Mice”的文章，揭示了视皮层编码时间预测信息的重要机制。

大多数人类行为都涉及对时间和空间的感知。其中，对环境中不同时间间隔出现的各种信号的感知和预测对动物的生存和演化意义重大。大脑不仅需要对大时间尺度的信息进行处理，比如对昼夜节律的感知主要由下丘脑的视交叉上核驱动，也需要在非常短的时间尺度内处理信息，比如及时躲避天敌。动物必须有效地对不同的时间信号作出准确的预测，但人们对大脑如何表征秒到十秒量级内的时间信息知之甚少。

为了弄清楚在秒到十秒量级的时间感知中，哪些脑区发挥关键作用，研究团队使用能够以毫秒时间分辨率测量颅内电活动的多通道脑电（SEEG）进行研究。通过记录、分析人脑中28个脑区的颅内SEEG信号，团队发现在作出时间信息预测行为前，初级视皮层的脑电显示出两个特征：alpha波段能量上升以及delta波段出现相位同步。 

作为大洋两岸的两大名校，复旦大学如何打造包括脑科学在内的全球重点国际学科？加州大学旧金山分校（UCSF）如何布局脑科学研究以及推动成果转化？“这些宏大且深邃的建设性问题，恐怕只有校长才能解答。”华山医院院长、天桥脑科学研究院转化中心（Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Translational Research）主任毛颖教授在主持会议时打趣地说道。

10月12日上午，由天桥脑科学研究院（TCCI）与中国神经科学学会神经外科基础与临床分会主办的“对话大脑”院士论坛第四期迎来了两位重量级嘉宾：中国科学院院士，复旦大学校长、复旦大学上海医学院院长金力教授与美国国家医学院院士、加州大学旧金山分校校长Sam Hawgood教授。他们相聚云端，同青年科学家和近30万人次的在线观众分享和交流。

UCSF校长Sam Hawgood教授作主题报告

不少学者很感兴趣UCSF的成果转化，全球第一款游戏处方药物产品正是在这个校园里孵化的。对此，Hawgood校长说，对于像“游戏处方”这样的创新性项目和想法，UCSF会有几个不同的路径帮助其进行转化。学校内部设立了直接由校长领导的创新风险办公室，负责在校园内搜集各种创新理念，在最早期通过创新基金推动落地。学校组建了100多个来自不同行业的志愿者队伍，比如不少人来自不同的著名生物医药公司，提供系列帮助，推动项目的进一步转化。此外学校也会寻求外部投资，在这个过程中有很多项目得到了UCSF校友的支持。

日前，沪上文化新地标上海图书馆东馆竣工开放。它位于浦东世纪公园边，毗邻上海科技馆、东方艺术中心，外观晶莹剔透，内部宽敞灵动，已经成为新的网红打卡地。由天桥脑科学研究院（TCCI）联合上图东馆共同打造的主题科普展厅“追问大脑”同时开幕，这是TCCI首次以合作办展的形式向公众传播脑科学知识。

走进展厅，可以看到围绕认识大脑、修复大脑、发展大脑三个主题，通过一系列问题深入浅出地介绍脑科学知识。这些问题既包含对日常生活的追问，如“眼见一定为实吗？”，“我们为什么需要睡眠？”，“阅读会对大脑带来哪些影响”，也包含对前沿科学的求索，如“死亡的大脑可以复活吗？”，“记忆可以被改写吗？”，“我们可以扩展自己的大脑吗？“

现场参观的几位读者坦言，逛完展厅，发现绝大多数问题目前都没有答案，就如同展览前言指出，层出不穷的研究让我们一步步接近真实，也让我们愈发困惑，因为大脑远比我们想象的复杂。