Brain Talk院士论坛第一期：脑机接口的历史、现在和未来

方兴未艾的脑机接口有什么最新成就？马斯克的有创植入，还是无创读心术会成为主流？《骇客帝国》《阿凡达》等场景是否会成真，未来人类能否通过脑机接口用思维直接交流？

在“对话大脑”（Brain Talk）院士论坛第一期上，段树民院士和Richard Andersen院士，围绕脑机接口的历史、现在和未来，与线上线下的数万名观众进行了分享和交流。这一论坛由天桥脑科学研究院（TCCI）转化中心与中国神经科学学会神经外科学基础与临床分会共同主办。

About BrainTalk

TCCI创始人陈天桥说，推出“对话大脑”论坛，是希望倡导一种“打破砂锅问到底”的科学精神，让青年科学家追问国际大咖，让非专业人士追问科学家，吸引更多的科学家共同探索脑科学的边界，吸引更多的公众共同关心和支持脑科学。

论坛主持人、华山医院院长、天桥脑科学研究院转化中心主任毛颖教授介绍，这一论坛将长期举办，至少一个季度一次，做成永不落幕的脑科学高端国际学术交流和科普讲座，不仅吸引业内人士，也要吸引对脑科学感兴趣、受过良好教育的非专业人士。

在今天的第一期论坛上，中国科学院院士、浙江大学医学部主任、复旦大学脑科学转化研究院院长段树民教授，美国科学院院士、加州理工学院天桥脑科学研究院脑机接口中心主任Richard Andersen教授分别做了精彩的分享。这两位大咖在脑机接口领域颇有建树，其中Richard Andersen教授被公认为脑机接口重要奠基人，不仅成果累累，而且桃李满天下，包括马斯克的Neuralink公司的第一任首席科学家就是Andersen教授的学生。

段树民：

幸福脑并非要让大脑彻底没有烦恼

很希望跨学科人才加入脑科学行列

段树民院士从生物智能与机器智能出发，探讨了脑机接口对人类大脑功能的扩展前景，提到了人工智能可以从人脑现有的优势如自我意识、创造性和情绪情感进行研究上的突破。段院士认为目前在分子细胞水平上对大脑的研究已经较为透彻，但由于缺少对神经环路的充分了解，我们目前还无法完全了解大脑的运作机制。他分享了应用于动物实验研究神经环路的最新技术如光遗传学技术，展示了使用光遗传学技术，已经可以精确地实时控制小鼠的睡眠与唤醒，恐惧情绪、以及攻击行为等。

段院士展望了脑机接口的未来“幸福脑”，即不仅应用在病人身上，更要造福于普通百姓，比如通过调控大脑内的奖赏机制，提升普罗大众的幸福感。但他同时表示，幸福脑并不是说通过情绪调控，让大脑只感知和产生快乐和幸福的意识或情绪，喜怒哀乐都是情绪的组成部分会对大脑的全面发展有重要的作用，一般来说大脑是可以承受的。我们要研究的是，如何缓解特别痛苦、已经严重影响身心健康的情绪，提升精神和心理健康水平，比如治疗创伤应激症等精神疾病。

段树民寄语有志于从事脑科学研究的青年学生，特别希望跨学科的人才，比如学习数学、物理、化学、计算机的人才加入进来，因为大脑太复杂了，仅仅从生物学无法解决许多问题。

Richard Andersen：

脑机接口目前重点聚焦大脑修复

大脑增强道路漫长但已有进展

伦理问题需要持续关注探讨

Richard Andersen教授从脑机接口帮助瘫痪病人实现抓取运动的研究入手，深入浅出地讲解了脑机接口的主要过程，包括信号的提取、解码和调控。Andersen教授提到研究主要关注后顶叶皮层的脑区（PPC），相较于运动皮层，PPC既能编码运动意图，还能编码动作执行。PPC还包含了运动目的的相关信息以及能够同时参与两侧肢体的调控。他还分享了使用双向脑机接口，通过皮质内微刺激让人体产生本体感觉和皮肤感觉的研究，进一步让大众了解了神经编码与身体感知之间的具体对应关系。

现场，从事脑科学研究的青年学者、热爱脑科学的非专业人士纷纷向两位专家提问。

中国科创板上市公司、知名云计算企业优刻得创始人季昕华自称是脑科学忠粉，他非常关心脑机接口未来的消费级应用前景。

对此，Andersen教授回答：“脑机接口的商业化前景很大程度上还是聚焦在学术和工程层面，但是现在有一些企业也正在将学术研究转化为商用产品。我认为材料科学和工程学相关的进步也为将相关研究转为临床可用技术做好了准备。”

在上海一所国际学校读高一的田可馨早早地在线报名。她用流利的英语向Andersen教授追问，脑机接口何时可以实现他曾预言过的电脑与人脑合二为一，用意念就可以拨打电话、收发邮件和上网搜索，以及如何看待可能出现的伦理风险。

Andersen教授回答道，这些远景涉及到的大多是功能的“增强”，而现在脑机接口更关注于功能的“修复”，对于大脑功能的增强的研究道路很长，但我们已经取得了一些进展，未来我们需要向非侵入技术不断迈进，将脑机接口的成果不仅应用在临床医学领域，更要应用到普通人群中。同时Andersen教授认为，脑机接口的伦理风险是神经科学界一直讨论的话题，比如，我们有可能完全调控掌握我们的大脑功能吗？这样的成果能否平等地让每一个人享受到？这还需要不断研究和探讨。

一位青年学者向段教授追问关于用光遗传学技术控制动物的睡眠，提到现实生活中睡眠不是一个即时的过程，能否由此切入了解睡眠以及神经网络的状态的改变？

段教授回答道，从觉醒到睡眠切换的机制是复杂的，尽管我们知道很多脑区可以调控睡眠，但自然睡眠是如何发动的仍待阐明，我认为我们需要探索很多假说，诸如多脑区同时记录和解码。这也给予了很多应用技术层面上的机遇，比如我们的研究可能只刺激了几十个神经元就可以发动睡眠，这是一个振奋人心的成果，未来我们可能不需要广泛地控制大脑皮层，而是进行精准调控。

天桥脑科学研究院成立５年来，一直积极支持全球范围内的脑科学学术交流和科普，在中国、美国、欧洲、新加坡、澳大利亚、日本等地支持了数十次高端学术交流会议，在中国自行主办了多次有影响的国际交流，主题包括脑机接口、数字药物、认知障碍诊疗等。２０１８年，研究院还投资拍摄了纪录片《打开思想的大门》，采访了全球１０多位知名脑科学专家，该片在全球播出后反响热烈，并获得纽约电影电视节最佳纪录片金奖等近１０项国际大奖。

天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）是由陈天桥、雒芊芊夫妇私人出资10亿美元创建的，旨在支持、推进全球范围内脑科学研究，造福全人类。

TCCI一期投入5亿元人民币支持中国的脑科学研究，与上海周良辅医学发展基金会合作成立上海陈天桥脑健康研究所（又名TCCI转化中心），致力于提升脑健康和脑疾病治疗研究和成果转化。后又与华山医院、上海市精神卫生中心等建立战略合作设立了应用神经技术前沿实验室，投入相关技术的直接开发和研究。在国际上TCCI与加州理工学院合作成立TCCI加州理工研究院，设脑机接口、社交与决策神经科学、系统神经科学、分子与细胞神经科学、大脑成像、神经科学教育等多个中心，重点关注大脑基础研究。TCCI还在全球持续支持了包括中国，欧洲，日本，美国等国家神经科学年会。TCCI已经成为全球最知名和最大规模的支持人类脑科学研究的研究机构之一。