本報(bào)天津電（記者龔相娟）記者從天津大學(xué)獲悉，近日，由天津大學(xué)腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室與上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司合作研發(fā)的全球首套腦機(jī)交互定制化磁共振平臺(tái)“神工-神觀”正式啟用。該平臺(tái)創(chuàng)新構(gòu)建動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)與超高梯度協(xié)同賦能的神經(jīng)影像專用磁共振成像系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)微米級(jí)結(jié)構(gòu)功能特征的在體無創(chuàng)高時(shí)空分辨全腦解析，為下一代高性能腦機(jī)接口研發(fā)提供關(guān)鍵支撐。

作為人體最為復(fù)雜和精密的器官，解密大腦是人類的終極夢(mèng)想，正在快速發(fā)展的腦機(jī)接口技術(shù)為人類了解自己的大腦打開了一扇小小的窗口。然而，大腦約有860億個(gè)神經(jīng)元，對(duì)于這樣無時(shí)無刻不在活動(dòng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，如何檢測(cè)解析隱含更多信息量但相對(duì)更微弱的全腦頭皮腦電信號(hào)，讓腦機(jī)接口技術(shù)在安全和高生物相容性的層面，看得更深、更清，一直是科學(xué)家探索突破的關(guān)鍵領(lǐng)域。

針對(duì)腦機(jī)技術(shù)攻關(guān)中的痛點(diǎn)問題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)、中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究院、天津市環(huán)湖醫(yī)院等10家單位，聚焦磁共振成像高時(shí)空分辨能力的瓶頸突破，利用磁共振設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)功能成像時(shí)空分辨能力，融合“光、聲、電、磁”的多模態(tài)研究體系，形成了覆蓋腦研究全流程的技術(shù)能力。在功能協(xié)同層面，該平臺(tái)展現(xiàn)出強(qiáng)大的綜合性能：一方面，可同步開展核磁成像與腦電記錄，精準(zhǔn)捕捉腦部活動(dòng)的細(xì)微變化；另一方面，能通過超聲、電刺激技術(shù)對(duì)腦部進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，且調(diào)控過程與成像系統(tǒng)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，突破傳統(tǒng)磁共振影像設(shè)備的“診斷”與“拍攝”功能邊界，讓其從“觀測(cè)工具”升級(jí)為“交互研究平臺(tái)”，真正實(shí)現(xiàn)了腦部研究中“觀測(cè)”與“干預(yù)”的同步協(xié)同，為科研人員提供了更立體、更動(dòng)態(tài)的研究視角，為腦科學(xué)研究開辟了全新的技術(shù)路徑。

作為平臺(tái)的核心支撐，讀腦專用磁共振成像設(shè)備搭載了全球最高梯度磁場(chǎng)與高階動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)，單軸可達(dá)到世界最高梯度場(chǎng)強(qiáng)650mT/m（高于目前臨床和主流科研用磁共振的梯度性能），支持跨“微觀-介觀-宏觀”尺度的腦功能特征的在體無創(chuàng)解析，既能以亞毫米級(jí)的精度精準(zhǔn)定位大腦活動(dòng)的“位置”，又能以亞秒級(jí)的速度捕捉大腦活動(dòng)的“時(shí)序”，賦能認(rèn)知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高時(shí)間分辨動(dòng)態(tài)檢測(cè)和高空間分辨功能編解碼。基于超高梯度性能和超快速的梯度切換率，可實(shí)現(xiàn)更快速的腦功能成像，通過高精度的腦活動(dòng)解碼技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)更高的時(shí)間分辨率，捕捉大腦更精細(xì)的意圖信號(hào)。

天津大學(xué)醫(yī)學(xué)部醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)、國家級(jí)青年人才、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家范秋筠介紹，“對(duì)大腦結(jié)構(gòu)功能的高時(shí)空解析，是開發(fā)高效能腦機(jī)交互技術(shù)的重要基礎(chǔ)。我們借助核磁這一大腦的‘超級(jí)相機(jī)’，實(shí)現(xiàn)了亞秒級(jí)功能成像和亞毫米級(jí)擴(kuò)散成像能力，項(xiàng)目研發(fā)的人工智能影像輔助工具，預(yù)期成果將覆蓋‘診—療—康’醫(yī)療健康全流程，已進(jìn)入國家醫(yī)療器械三類證申報(bào)流程，即將落地臨床、服務(wù)民生”。