摘要:上午十点左右,在成都市第四人民医院,患有轻度认知障碍并伴有抑郁症的王阿姨熟练地收拾起短发,戴上布满脑电信号监测装置的“头套”,准备开始今天的调控治疗。而另一侧,四医院老年综合诊疗中心科研主任汪子琪认真地注视着电脑屏幕上跳动的“情绪信号”……
上午十点左右,在成都市第四人民医院,患有轻度认知障碍并伴有抑郁症的王阿姨熟练地收拾起短发,戴上布满脑电信号监测装置的“头套”,准备开始今天的调控治疗。而另一侧,四医院老年综合诊疗中心科研主任汪子琪认真地注视着电脑屏幕上跳动的“情绪信号”……
“这是一次闭环精准调控治疗的临床试验,通过这个‘头套’引入脑电技术,根据脑电波信号,判断患者大脑状态,从而进行精准的经颅磁刺激技术(TMS)治疗。”汪子琪向记者解释道,这是将脑电技术与TMS技术相结合,能够实现闭环的精准调控,目前在抑郁情绪调控和精神分裂症上进行应用转化研究。
这项正在进行临床试验的成果,正是出自中国—古巴神经技术与脑器交互“一带一路”联合实验室(简称“联合实验室”)。去年10月,由电子科技大学牵头建设的“一带一路”联合实验室正式获得科技部批复。
联合实验室的正式批复,意味着中国与古巴在脑科学领域的创新合作将更加紧密,也推动了联合实验室成果早日扬帆出海,惠及全球。
瞄准前沿科学领域
为人类健康“探脑”
根据权威机构数据,截至2024年,全球范围内的痴呆患者人数接近5500万,其中阿尔茨海默病和其他痴呆疾患的患者约占三分之一。
想象一下,如果有一种设备,通过扫描大脑,对脑电信号等大脑数据进行实时分析,就能在早期诊断或是预防阿尔茨海默病等各种脑部疾病,那么,这将是在人类脑健康领域迈出的重要一步。
这座联合实验室里的科学家们,借助国际科技合作,正让“如果”变为现实。
“联合实验室聚焦脑与信息科学交叉前沿领域,发展脑器交互理论及其依托的神经技术,并推动在公共脑健康领域中的成果转化应用。”联合实验室副主任,电子科技大学生命科学与技术学院副院长罗程教授告诉记者,实验室的任务是应对两大神经系统疾病的挑战:一是应对老龄化带来的大脑病理性老化问题,二是全球范围内的重大神经精神疾病问题。
想要搞懂实验室具体做什么?就要先了解“脑器交互”。罗程解释道,脑器交互其实就是通过采集大脑神经信号和心电等外周器官生理信号,了解大脑与外环境的互动,包括脑与计算机的交互,以及脑与心脏等躯体器官的交互,并借助这些交互,来研究神经精神疾病并进行动态的干预调控等,脑器交互思想源于中国的传统文化:天人合一(脑-环境交互)和形神合一(脑-器官交互)的具体体现。
而联合实验室里科学家干的事情,远不止停留在脑器交互的理论研究上,而是要拿出对脑老化等脑部疾病的诊断治疗方案或设备。“通过运用大数据、人工智能等技术,研发数字孪生脑模型,并结合脑电、磁共振等检测与干预技术,以及基础神经科学技术与手段,来推动相关系统与装备的创新。”
“目前这个脑器交互技术,已经在我们脑老化研究型病房,开展临床应用研究。”结合目前临床试验结果,汪子琪发现,在早期阿尔茨海默病患者以及轻度认知障碍患者中,开展治疗后,部分患者的总体认知功能以及抑郁情绪得到了有效改善。
除了针对脑部疾病的诊断治疗外,联合实验室还研发了多个脑电相关采集设备和系列的穿戴式功能产品。如睡眠监测额贴,快速粘贴佩戴后,可以实现整晚的睡眠信号监测,“和传统的PSG(多导睡眠监测)相比,保留传统重要监测项目,如脑电、眼动、鼾声、血氧、心率等,同时可以方便用户在家快速实现睡眠疾病的初筛。”罗程补充道,实验室成果在穿戴式闭环睡眠调控方面也有成效,对于有睡眠障碍的人,通过监测脑电信号,处理后改变光调控和声音调控参数进行闭环干预,实现加速入睡。
与此同时,联合实验室的设立,同样肩负着人才培养的重任。电子科技大学生命科学与技术学院依托联合实验室,目前已经聚集的全职在华工作的非华裔外籍专家超过8人,已培养中国青年教师10余位。罗程介绍,“近年来,学院招收了来自古巴、巴基斯坦、喀麦隆等国家的国际留学生、博士后共50余位。”
远道而来的“老友”
在蓉开启科技合作新“友谊”
联合实验室从筹备到批复,再到建设运行,这一过程中少不了一位中国“老友”的身影——他就是古巴脑科学家、电子科技大学教授裴德乐。
2011年,裴德乐遇到了电子科技大学生命科学与技术学院时任院长尧德中教授。“我们第一次见面时,就像延续了一场已经进行多年的对话,这是因为我们有着相同的科学理念。”裴德乐如此描述与这位中国脑科学家之间的惺惺相惜。
这一年,裴德乐成为电子科技大学客座教授。自此,电子科技大学的脑科学团队开启了他们的国际科技合作之路。
在中国和古巴、中国和世界的科技交流上,裴德乐不止一次在努力。
在裴德乐的推动下,近年来,成都市人民政府签署与古巴生物技术和医药产业集团关于启动中国(成都)-加拿大-古巴脑计划的战略合作框架协议,电子科技大学和古巴神经科学中心成立了由裴德乐教授领衔的中国-古巴神经科技转化前沿研究联合实验室,“中-加-古脑科学合作(CCC)计划”启动,研发可整合多方数据、工具和算力的国际化云脑信息平台WeBrain……如今,依托电子科技大学和古巴神经科学中心在脑科学领域的国际合作基础与优势,在中古双方启动了联合实验室的建设运行,作为双方有效桥梁的裴德乐教授也有了更大的发挥空间。“大脑电活动将为我们提供更多低成本诊断的可能,甚至不仅能诊断,还能干预治疗脑部疾病。”裴德乐直言,这就是联合实验室正在做的事情。“古巴与中国在脑癌和肺脑癌疫苗上的合作,已惠及全球数十万患者,我们希望在神经科学领域实现类似的突破。”
“中国让我看到了通过共建‘一带一路’合作在更大范围内为人类福祉展开科学研究的可能性。”现年75岁的裴德乐表示,他将继续留在成都。在他眼中,成都的科技创新事业充满着活力,这里是中国创新的“沸点”之一,“在这里,我感到自己能够发挥出作用,推动科学、技术与健康应用的融合。”
联合实验室的建立,如同一座桥梁,连接起了中国与古巴在脑科学研究上的智慧与资源,使得双方能够共同面对挑战,探索未知。这一过程中,随之而取得的创新成果,也将为全球脑部疾病患者带来福音。
成都日报锦观新闻 记者 黄雪松 白洋 图据 受访者 编辑 曾雪柔
来源:锦观新闻