[第173期专访]清华大学洪波: 神外专家深度参与是中国脑研究的优势和机遇

神外前沿讯，近年来，国内神经外科神经内科等科室的临床医生对脑功能等领域的基础研究越来越重视。

但所谓术业有专攻，临床专家和基础科学家应该有着哪些合理分工，在哪些领域怎样配合，才能发挥自身最大优势和价值？

近日，在2018天坛国际癫痫会议举行期间，（详见[参会笔记]癫痫疗效进步的逻辑在哪里-记2018天坛国际癫痫会议举行），清华大学医学院生物医学工程系洪波教授接受了神外前沿的访谈。

洪波教授致力于脑功能网络的基础研究，其团队与神经外科合作，借助临床电生理手段，可获取到精细的大脑皮层电信号，并结合影像学方法，揭秘语言等认知过程中大脑不同功能区之间的精细协作。

以下是访谈实录：

 研究内容 

神外前沿：在您所做的基础研究中，能应用到临床的主要有哪些方面？

洪波：我们关注的是脑功能，包括大脑运动、语言功能，尤其是这些年对于语言功能的研究更加深入，因为神经外科如癫痫外科切除癫痫灶后很难避免累及到运动区或语言区。

以前观点认为大脑运动、语言区都是局灶化的，现在的研究逐渐倾向于它是一个网络系统，而不是一个点。因此需要精准地把功能边界、脑区连接理解清楚，这个过程就需要基础研究参与进来。

我们借助癫痫外科临床的电生理手段，把电极放在大脑表层或深部，得到非常重要的大脑功能信号，利用这些信号把大脑语言区的功能网络描述清楚，目的是给癫痫外科、内科医生的手术规划、决策提供参考，在切除癫痫灶与保护好功能区之间更好地权衡。

神外前沿：您的这些研究可以应用于胶质瘤吗？还是只针对癫痫外科？

洪波：一样的，都有应用。

神外前沿：胶质瘤专业医生好像更关注语言区的保护？

洪波：是的，因为很多胶质瘤是和语言区交叠的。

神外前沿：有专家研究过英语的语言区和汉语的语言区是在不同地方的？

洪波：可以这么说，核心语言功能是一样的。但汉语是调性语言，涉及到声调的处理，这一点比较特殊，可能需要运动和运动前区的参与，这是一项新发现。临床上或许可以利用这项发现，通过运动区的激活来促进手术性失语的康复。

 临床应用前景 

神外前沿：您所做的基础性研究指导临床应用的媒介是什么？

洪波：我们主要关注颅内脑电，可以是大脑皮层表面电极ECoG或者深部电极SEEG。可以把每个点的电活动用动态图像展现出来，每个皮层位置的活动强度，以及功能相关性，都可以将其导入到机器人无框架立体定向手术辅助系统，就像导入癫痫灶和脑瘤位置信息一样。

神外前沿：这项研究目前进入哪个阶段了？

洪波：现在已经有了颅内脑电功能定位和网络分析样机，处于临床前研究阶段，真正把它变成临床设备，需要做临床试验，以一定的病例数证明其有效性。

神外前沿：您的研究目前取得了什么直观的效果？比如语言区的保护、术后失语风险降低百分比。

洪波：现在还处在基础阶段，主要是对语言网络的理解和分析，下一个阶段才会和临床病例结合起来，以证明这个发现是有临床价值的。

 神外的机会 

神外前沿：您认为神经外科医生参与脑科学研究有机会吗？

洪波：在中国肯定是有更大机会的。一方面，在基于动物模型的神经科学研究中，我们在人才、技术、学科基础方面和国际水平都有差距，近些年发展很快，正在努力赶上。另一方面要充分发挥我们国家神经外科丰富的临床资源优势，直接关注人脑功能这一关键领域。可以看出，现在国内的神内、神外临床医生对基础研究非常重视，也愿意和基础科学家合作。如果这个趋势持续下去，围绕人脑高级认知功能和疾病，强调基础和临床的合作。我相信中国一定可以在脑科学领域超越欧美国家，或者说至少可以另辟蹊径，走一条不一样的路。

神外前沿：您的基础研究和临床医生所做的研究，双方对接口的地方最有可能在哪里？

洪波：这个要分阶段来。首先我们要围绕临床诊疗做基础和临床的结合，比如把大脑比作成一个机器，能把坏的机器修好就表明对机器的原理理解很深入了。以癫痫的诊疗为例，我们面对的问题是如何把一个坏了的大脑修好，这其中涉及到的神经机理不简单，可以先把“看病”“修机器”这件事做好，相信在这条路上的探索，也能把脑科学的一些根本问题解决好。回头看脑科学的发展历史，运动、记忆、语言等高级脑功能的重要发现都有神经内外科医生的贡献，他们在临床实践中的新观察，经过与基础科学家的合作探究，成为规律性的发现。

 发现问题更重要 

神外前沿：那么对于临床医生，发现问题更重要？

洪波：对，临床医生提出问题，和基础科学家共同解决。其中有两件事情很重要：第一，临床医生提出他们解决不了的问题，比如觉得语言定位很困难，提出这一问题后，基础科学家可以协作解决；第二，临床医生在临床实践中发现了新现象，比如术中脑刺激引起的特殊功能行为，如果报告出来，也能为脑功能研究带来很多启发。功能神经外科的鼻祖Wilder Penfield医生就是通过这样的临床观察，揭示了运动与语言功能的一些重要规律。如果对于新问题新现象刨根问底，做出新的诊疗设备，价值更大，脑起搏器就是成功范例。这是基础科学家做不到，替代不了的，毕竟他们不能像神外、神内医生那样近距离接触人脑。

神外前沿：临床专家如何基础科学家合作？您是否欢迎？双方合作应该注意些什么？

洪波：中国的临床医生与国外相比，临床工作负担很重，能够腾出时间来做基础研究很不容易，要求医生们投入更多时间精力不太现实。所以我认为，基础学者们需要更主动、更多地投入时间与临床专家交流，听取他们的想法、发现问题，向他们学习。

受访者简介

洪波，清华大学医学院教授、博士生导师。2001年于清华大学获得生物医学工程专业博士学位，先后在美国约翰霍普金斯大学医学院和MIT麦戈文脑研究院做访问学者。先后入选北京市科技新星、教育部新世纪优秀人才。主要研究脑机接口与语言的神经机制。其研究团队与神经外科临床合作发展了人脑功能定位与脑网络分析新技术，为脑外科手术规划提供了重要功能信息；设计实现了基于颅内脑电的微创脑机接口，为植入脑机接口研究开辟了新的技术路线；结合脑电信号分析和神经影像技术，在解析人脑语音语言处理机制方面取得进展，为语言康复和语言智能处理提供了新思路。相关成果在Nature Neuroscience、PNAS、NeuroImage等发表。目前担任IEEE Transactions on Biomedical Engineering编委。

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