直播節(jié)選

感謝屏幕前的各位專家、老師和同學(xué)們的收看，我是深圳大學(xué)的張治國(guó)。我今天介紹的是關(guān)于神經(jīng)信息解碼和調(diào)控的一些工作，匯報(bào)中若有不足之處，請(qǐng)各位批評(píng)指正。

我的報(bào)告題目是：神經(jīng)信息的個(gè)體化精準(zhǔn)解碼與調(diào)控。

01神經(jīng)信息精準(zhǔn)解碼與調(diào)控

神經(jīng)信息是指神經(jīng)系統(tǒng)（主要是大腦）成像與生理測(cè)量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息。

不同的神經(jīng)信號(hào)具有不同的時(shí)空分辨率，比如腦電信號(hào)具有較好的時(shí)間分辨率，但美中不足的是其空間分辨率卻不盡如人意。fMRI信號(hào)的空間分辨率更加精細(xì)，但時(shí)間分辨率較差。

神經(jīng)信息蘊(yùn)含在這些豐富而復(fù)雜的多模態(tài)的影像和數(shù)據(jù)中。

神經(jīng)解碼是指從神經(jīng)信號(hào)影像中識(shí)別或重建在大腦中編碼的信息。

2013年來(lái)自Nature雜志Brain decoding: Reading minds文章提到：通過(guò)掃描大腦活動(dòng)并進(jìn)行分析，科學(xué)家們能夠解碼人們的想法、意圖、甚至夢(mèng)境。

如上圖所示，我們看到一只鞋子和看一只貓時(shí)，大腦產(chǎn)生的信息編碼響應(yīng)是不同的。

所謂的解碼，是指我們已經(jīng)獲取大腦神經(jīng)活動(dòng)信息，并據(jù)此反推出所看到的事物到底是什么，這是與編碼相逆的一個(gè)過(guò)程。

神經(jīng)調(diào)控是指通過(guò)將刺激（電刺激、化學(xué)刺激、聲刺激、光刺激、磁刺激等）遞送至特定神經(jīng)部位而使神經(jīng)活動(dòng)正常化或進(jìn)行神經(jīng)功能的調(diào)節(jié)。

相信大家都聽(tīng)聞過(guò)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)這個(gè)詞，它是針對(duì)病患的個(gè)別情形，進(jìn)行體化診療的醫(yī)學(xué)模式。此醫(yī)學(xué)模式會(huì)配合病患的基因、影像和其他分析手段來(lái)選擇適當(dāng)?shù)淖罴询煼ā?/span>

02復(fù)雜的神經(jīng)信息：個(gè)體差異性

同樣的，對(duì)于神經(jīng)信息，我們也可以進(jìn)行個(gè)體化精準(zhǔn)解碼與調(diào)控。

個(gè)體化精準(zhǔn)解碼是指在個(gè)體層面上分析神經(jīng)信息，并根據(jù)此信息解碼該個(gè)體特有的動(dòng)態(tài)生理心理狀態(tài)。

這與傳統(tǒng)的組間對(duì)比是有差別的，個(gè)體化精準(zhǔn)解碼更強(qiáng)調(diào)的是針對(duì)每個(gè)個(gè)體進(jìn)行分析判別。

個(gè)體化精準(zhǔn)的神經(jīng)調(diào)控指的是根據(jù)受試者生理心理特征和病灶病因等施加精準(zhǔn)靶向的調(diào)控模式。

那么為什么我們需要對(duì)神經(jīng)信息進(jìn)行個(gè)體化精準(zhǔn)的解碼與調(diào)控呢？道理很簡(jiǎn)單：神經(jīng)信息存在極大的個(gè)體差異性！

下面舉幾個(gè)個(gè)體差異性的例子。比如做腦機(jī)接口研究中，不同個(gè)體使用運(yùn)動(dòng)想象腦機(jī)接口系統(tǒng)的表現(xiàn)有很大不同，很多人可能無(wú)法正常使用，即出現(xiàn)所謂的“腦機(jī)接口盲”。

熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)的同學(xué)應(yīng)該知道，機(jī)器學(xué)習(xí)模型的泛化能力是非常重要的，但當(dāng)我們把A組訓(xùn)練的模型運(yùn)用到B組身上，這種學(xué)習(xí)模型的效果就很有可能顯著下降。出現(xiàn)這種情況的主要原因是由于不同的中心數(shù)據(jù)之間存在極大的個(gè)體差異性。

就目前的神經(jīng)調(diào)控手段來(lái)說(shuō)，其效果多是參差不齊的。以tDCS/TMS為例，同樣的設(shè)置，同樣的參數(shù)，不同受試者的獲益程度也有極大不同。

個(gè)體差異性分為兩類：個(gè)體間差異和個(gè)體內(nèi)差異。

個(gè)體間差異，簡(jiǎn)而言之就是，人與人是不同的。不同個(gè)體的自發(fā)或誘發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)及相應(yīng)的行為感知存在差異性。

個(gè)體內(nèi)差異指的是，同一人在不同時(shí)間和環(huán)境下的神經(jīng)活動(dòng)和行為也存在極大差異。

下面我將以我的主要研究方向，基于腦信號(hào)的疼痛解碼為例，給大家闡述如何實(shí)現(xiàn)個(gè)體化精準(zhǔn)解碼與調(diào)控。

注：上述內(nèi)容在征得張治國(guó)老師同意后，在不改變?cè)獾那闆r下進(jìn)行的部分文字整理。觀看完整視頻內(nèi)容請(qǐng)掃描下方二維碼。

掃描二維碼

觀看完整視頻

點(diǎn)擊此處，觀看最新直播及回放。