来自清华大学医学院生物医学工程系的研究人员获得了关于听觉脑机接口的最新研究成果,他们成功实现了一种准确率达到85%的新型听觉脑机接口,这一研究成果公布在美国IEEE神经系统与康复工程汇刊(IEEETransactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering)封面上。 
文章的通讯是医学院生物医学工程系神经工程实验室副教授洪波博士和高上凯教授,后者早年毕业于清华大学电机系,1982年在清华大学电机系获生物医学工程专业硕士学位,现任清华大学医学院生物医学工程系教授。2007年高上凯教授因为在脑机接口研究方面的贡献在该学会的年度颁奖典礼上获颁IEEEFellow称号。
听觉神经系统的研究继视觉之后成为系统神经科学的热点之一。但因为听觉系统信息处理的层次较多,且集中在大脑皮层下的神经核团,采用普通的头皮脑电记录技术难以得到较强的听觉诱发响应。因此,通过听觉诱发响应来解析思维活动,进而构建听觉脑机接口是近年来神经工程领域的一个难题。
在这篇文章中,研究人员从听觉主动注意的神经机理出发,提出了主动听觉脑机接口的新概念,成功实现了一种准确率达到85%的新型听觉脑机接口。该项成果将能够帮助像物理学家史蒂芬•霍金这样的神经“渐冻症”患者通过听觉脑电活动来表达自己的思想,并与外界沟通。
除此之外洪波副教授还应邀在美国国立健康研究院神经界面年会(NIH Neural Interface Conference2010)的脑机接口专题讨论会上做报告,向神经工程领域的国际同行介绍了此项研究成果。
北大生物医学系近年来以生命科学、化学基因组分子医学及临床医学为基本模块,建立了生物医学学科“强强联合”、优势互补开展项目研究的协作模式,其宗旨是将生命医学学科领域的发现和进展尽快转化为新药研发和临床诊治方法。
为了将生命科学领域的发现和研究成果尽快转化成临床的诊断方法和治疗手段,美国于2004年启动了实施“路线图(Roadmap)”计划,以优化其后十年整个生物医学研究的布局。基于世界科学发展的新思路,已在国内兼任客座教授3年之久的肖瑞平教授和程和平教授十分敏锐地意识到,有必要将分子医学的概念引入中国,以适应国家对人类与健康的重大需求,并与世界科学发展接轨。他们提出了在北京大学筹建分子医学研究所的设想,计划从世界范围内挑选、组建一个高水平的研究团队,充分利用中国丰富的人口资源和临床医学资源,建立广泛的国内外合作与交流,通过确定多种心血管疾病相关的分子机制来发展遗传诊断和以特定信号通路为靶标的新药物。
北京大学领导顺应学科发展的趋势,在侧重基础学科建设的同时,高度重视分子医学等前沿交叉学科的培育。林建华常务副校长表示,学校按照“以人才和队伍建设为核心,发挥基础学科优势,加强学科交叉与合作,组建科学研究平台”的发展思路,通过组建专项支持理论生物学、以生物医学为核心的跨学科研究,化学基因组学、纳米科学等交叉学科领域,进一步推动前沿交叉学科的建设,通过学科群融合,使学科渗透与交叉得到发展,促进新的学科生长点和新学科的不断涌现,提高多学科领域综合研究解决重大科技、社会、经济问题的能力。
作者简介:
高上凯 教授 博士生导师
Shangkai Gao
Professor
IEEE Fellow
Department of Biomedical Engineering
Lab. of Neural Engineering
1970年毕业于清华大学电机系,1982年在清华大学电机系获生物医学工程专业硕士学位,现任清华大学医学院生物医学工程系教授。
实验室主要研究方向
神经工程及医学超声工程
Research Interests
Neural Engineering is an area of research at the interface betweenneuroscience and engineering. The mission of the lab is toestablish an interdisciplinary technical platform for neuroscienceresearch and to provide novel solutions for clinical diagnosis andtreatment in neurology. The main research areas of the lab arebrain-computer Interface, functional brain imaging, neuralinformation decoding, etc.
Professional Experience
Teaching Assistant, Lecturer, Associate Professor, Professor,Tsinghua University, CHINA, 1970-Present
Visiting Scholar, Dept of Electrical Engineering & ComputerScience, The George Washington University, Washington DC, USA,1984-1985
Education
M.S.Biomedical Engineering, Tsinghua University, CHINA,1979-1982
B.S.Electrical Engineering, Tsinghua University, CHINA,1965-1970
Publications
Fei Meng, Kai-yu Tong, Suk-tak Chan, Wan-waWong, Ka-him Lui,Kwok-wing Tang, Xiaorong Gao and Shangkai Gao. Study onconnectivity between coherent central rhythm and electromyographicactivities. Journal of Neural Engineering 5: 324-332 (2008)
Wei Wu, Xiaorong Gao, Bo Hong, Shangkai Gao. ClassifyingSingle-Trial EEG During Motor Imagery by Iterative Spatio-SpectralPatterns Learning (ISSPL). IEEE Transactions on BiomedicalEngineering 55(6): 1733-1743 (2008)
Heng Zhao, Larry Y. L., Shangkai Gao. Barker-coded ultrasound colorflow imaging: Theoretical and practical design consideration. IEEETransactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control54(2): 319-331 (2007)
Xiaorong Gao, Dingfeng Xu, Ming Cheng, Shangkai Gao. A BCI-basedenvironmental controller for the motion-disabled. IEEE Transactionon Neural Systems and Rehabilitation Engineering 11(2): 137-140(2003)
Ming Cheng, Xiaorong Gao, Shangkai Gao, Dingfeng Xu. Design andImplementation of a Brain-Computer Interface with High TransferRates. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 49(10):1181-1186 (2002)