12月24日,在腦客中國(guó)直播間,北京理工大學(xué)董群喜教授帶來(lái)以“普適化腦健康智能評(píng)估與干預(yù)技術(shù)”為主題的精彩分享,從背景簡(jiǎn)介、研究?jī)?nèi)容到產(chǎn)業(yè)落地,全方位拆解腦健康領(lǐng)域的創(chuàng)新突破與應(yīng)用實(shí)踐,為觀眾呈現(xiàn)了一場(chǎng)兼具學(xué)術(shù)深度與產(chǎn)業(yè)價(jià)值的知識(shí)盛宴。
背景簡(jiǎn)介
直播伊始,董教授追溯了腦科學(xué)從遠(yuǎn)古時(shí)期到現(xiàn)代的發(fā)展脈絡(luò),提到全球主要國(guó)家“腦計(jì)劃”布局及腦科學(xué)在智能軍事、醫(yī)療康復(fù)、智慧教育等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。聚焦中國(guó)“腦計(jì)劃”,其“一體兩翼”結(jié)構(gòu)明確了推動(dòng)大腦基本規(guī)律研究、新技術(shù)研發(fā)與腦健康改善的核心目標(biāo),“十四五”規(guī)劃更將腦科學(xué)與類(lèi)腦研究列為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,攻關(guān)重點(diǎn)涵蓋腦認(rèn)知解析、神經(jīng)聯(lián)接圖譜繪制等關(guān)鍵方向。
董教授指出,心智作為腦和神經(jīng)的核心功能,其工作機(jī)制不清是當(dāng)前腦科學(xué)研究的核心瓶頸,導(dǎo)致腦功能性疾病臨床診斷缺乏客觀量化指標(biāo),多依賴(lài)訪(fǎng)談、量表等主觀手段,存在誤診率高、有效治療率低等問(wèn)題。同時(shí),行業(yè)還面臨量化理論方法短缺、跨尺度多模態(tài)分析手段不足等多重挑戰(zhàn),亟需變革性診療技術(shù)破解困局。
值得關(guān)注的是,董教授所在的北京理工大學(xué)腦健康智能評(píng)估與干預(yù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì),長(zhǎng)期深耕腦醫(yī)學(xué)與健康工程領(lǐng)域,突破心理生理信息“感+知+療”關(guān)鍵技術(shù),發(fā)明的“三導(dǎo)腦電”精神狀態(tài)量化評(píng)估技術(shù)對(duì)抑郁障礙識(shí)別率達(dá)90%,研發(fā)的實(shí)時(shí)生物反饋迷走神經(jīng)治療儀填補(bǔ)非藥物干預(yù)空白,干預(yù)有效率達(dá)80%,斬獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利金獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。
研究?jī)?nèi)容
在研究?jī)?nèi)容分享環(huán)節(jié),董教授詳解了團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的“心理生理計(jì)算”理論體系與技術(shù)系統(tǒng)。該理論通過(guò)探索心理活動(dòng)與生理指標(biāo)的動(dòng)態(tài)時(shí)序關(guān)聯(lián),構(gòu)建心智工作機(jī)制波動(dòng)量化模型,結(jié)合反問(wèn)題正則化算法、高階動(dòng)力系統(tǒng)正則化等方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)情緒、認(rèn)知的精準(zhǔn)量化感知與調(diào)節(jié)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的首個(gè)異步類(lèi)腦神經(jīng)擬態(tài)芯片,突破同步電路局限,具備低功耗、抗干擾、時(shí)序精度高的優(yōu)勢(shì),為神經(jīng)活動(dòng)因果關(guān)系分析提供了核心硬件支撐。
數(shù)據(jù)感知技術(shù)方面,多維度、無(wú)擾式感知體系逐步構(gòu)建:腦電采集領(lǐng)域,發(fā)明復(fù)合織物柔性電極與實(shí)時(shí)眼電去除算法,實(shí)現(xiàn)普適環(huán)境下的高質(zhì)量信號(hào)采集,便攜式三導(dǎo)腦電抑郁障礙識(shí)別系統(tǒng)經(jīng)約9000人次臨床驗(yàn)證,準(zhǔn)確率超90%;語(yǔ)音表情、體音、眼動(dòng)、步態(tài)、睡眠等領(lǐng)域均形成特色技術(shù)方案,其中無(wú)擾式抑郁步態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確率約80%,睡眠評(píng)估系統(tǒng)已部署于湘雅二院等多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
干預(yù)技術(shù)層面,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新閉環(huán)自適應(yīng)負(fù)反饋模式,推出多元化非藥物干預(yù)方案:神經(jīng)反饋療法結(jié)合VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化精準(zhǔn)調(diào)節(jié),運(yùn)動(dòng)反饋療法基于心率變異性構(gòu)建干預(yù)模型,芳香療法利用精油中化合物分子量小、滲透性強(qiáng)的特點(diǎn),干預(yù)最終效果,有效率均達(dá)80%以上,此外,還有音樂(lè)療法、數(shù)字人認(rèn)知行為療法,形成覆蓋多場(chǎng)景的精準(zhǔn)干預(yù)技術(shù)矩陣。
產(chǎn)業(yè)落地
當(dāng)前,全球抑郁患者達(dá)3.5億,我國(guó)患者超9500萬(wàn),且呈現(xiàn)年輕化趨勢(shì),但臨床識(shí)別率、就診率、干預(yù)有效率偏低,復(fù)發(fā)率居高不下,行業(yè)亟需數(shù)字化、智能化診療解決方案。董教授提出,以核心技術(shù)為支撐,推出系列創(chuàng)新產(chǎn)品,包括便攜式腦電+迷走神經(jīng)電刺激閉環(huán)反饋診療系統(tǒng)、便攜式非侵入智能閉環(huán)腦電音樂(lè)療法系統(tǒng),以及覆蓋醫(yī)院、公共、家居場(chǎng)景的雙模態(tài)精神狀態(tài)診斷系統(tǒng)、無(wú)擾式步態(tài)抑郁風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)“感+知+療”一體化服務(wù)。
這些技術(shù)與產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、教育、養(yǎng)老、企事業(yè)單位、特殊領(lǐng)域等多個(gè)場(chǎng)景:醫(yī)療領(lǐng)域,為精神及神經(jīng)系統(tǒng)疾病、成癮人群認(rèn)知功能損傷等提供量化評(píng)估方案;教育領(lǐng)域,研發(fā)孤獨(dú)癥兒童社交行為干預(yù)智能方艙、學(xué)生心智狀態(tài)量化評(píng)估系統(tǒng),守護(hù)青少年心理健康;養(yǎng)老領(lǐng)域,推出無(wú)擾式步態(tài)、心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與阿爾茨海默病早期診斷技術(shù),應(yīng)對(duì)人口老齡化挑戰(zhàn);企事業(yè)單位場(chǎng)景,提供員工心理健康體檢與日常壓力監(jiān)測(cè)方案;特殊領(lǐng)域,研發(fā)JS人員精神狀態(tài)評(píng)估與康復(fù)系統(tǒng),提升心理生理健康水平。
最后,董教授與觀眾進(jìn)行互動(dòng)問(wèn)答,展現(xiàn)了普適化腦健康技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的豐碩成果。此次分享不僅系統(tǒng)呈現(xiàn)了腦健康智能評(píng)估與干預(yù)技術(shù)的創(chuàng)新突破,更彰顯了科研團(tuán)隊(duì)服務(wù)“健康中國(guó)”戰(zhàn)略、破解行業(yè)痛點(diǎn)的責(zé)任與擔(dān)當(dāng),為腦科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、普惠化發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐路徑。
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