《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中，将脑科学作为事关国家安全和发展全局的核心技术领域。近日，科技部发布的科技创新—“脑科学与类脑研究”重大项目年度项目申报工作正式拉开帷幕。纵观世界，美国、日本、韩国等国家都发布了脑科学研究计划，脑科学的研究俨然成为了各国科学前沿的新焦点。
然而脑科学即便前沿，也吸引了众多社会力量在共同参与。比如企业家马斯克，通过商业公司运作产品研发，并凭借个人影响力，让脑科学研究的应用之一——脑机接口应用向更多大众“出圈”；中国知名企业家陈天桥，以慈善的方式先后在国内外的脑科学基础研究领域进行捐赠；IDG资本在十年前就资助了清华、北大、北师大三所高校脑科学研究院的落地。
脑科学为什么能出圈？10月13日，由广州市科学技术协会、广州日报社主办的广州科普大讲坛第期《脑科学——自然科学的“终极疆域”》邀请多位脑科学专家介绍脑科学的具体应用。
脑科疾病的福音：“大脑原位神经再生技术”
据不完全统计，目前中国有万老年痴呆症患者，万帕金森病患者，每年新增万脑中风患者。在中国每4个脑中风患者中，就有3个患者终身留下残疾，每年花费在脑中风治疗的费用高达亿人民币。
“人类大脑是最复杂的器官，人类大脑有亿神经元，1万亿神经突触连接。”暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院教授陈功道。陈功介绍，人的大脑大约有亿神经元，在脑中风之后常常有可能会有高达10亿的神经元丢失，在过去的很长时间里科学家们不断的探索如何再生损失的神经元，以解决人类的脑科疾病问题。
内源性胶质细胞原位转化为神经元，不需要外源细胞“目前全世界没有一个能够通过了3期临床实验并广泛应用于脑科疾病的干细胞疗法。”陈功认为，依靠干细胞疗法治愈脑中风、老年痴呆症等脑科疾病是相当困难的，因为干细胞疗法无法再生大脑已经丢失的上亿甚至10亿神经元，需要在体外建立一个非常昂贵的干细胞库，再将干细胞复苏、扩增打到人类的大脑或者脊髓里。
为了探索解决脑中风、老年痴呆症、帕金森综合症等脑科疾病问题，陈功带领其团队研发出新技术——“大脑原位神经再生技术”。该技术直接将大脑内应激型胶质细胞原位转化为神经元，重启神经相关基因，从而恢复患者的行为能力。
陈功介绍，通过“大脑原位神经再生技术”将转化而来的神经元具有电生理功能，可存活1年以上，同时可以整合到大脑环路里，长距离投射到目标靶区，在神经环路之中促进患者运动和记忆功能的恢复。终生存活，
陈功认为，“大脑原位神经再生技术”治疗脑科疾病具有运用内源性胶质细胞高效再生新神经元、胶质细胞可以自我再生新的胶质细胞、转化来的神经元具有生理功能且长期存活、转化来的神经元能够长程投射到目标靶区修复神经环路等优点。
“在猴脑中风模型上地实现了胶质细胞原位转化成神经元，修复损失的脑组织，标志着‘大脑原位神经再生技术’向临床转化更跨进了一步。”陈功介绍，年其率领团队在猴子的脑中风模型上实现了胶质细胞原位再生神经元，成为国际上首个成功实现了胶质细胞原位再生神经元并且通过同行评议的团队；目前该团队拥有专利申请数有多个，已经授权的国际专利有30多个。
“大脑原位神经再生技术有着广阔的应用前景，在脑中风、老年痴呆症、帕金森综合症、脑胶质瘤等一系列重大中枢神经疾病治疗中的发挥巨大作用。”陈功自信地道。
神经康复新前沿：“脑-机融合”
近年来，伴随着对于人类大脑的认识的不断深入，以模拟和拓展大脑功能的人工智能技术研究也获得了重大的发展，“脑机融合”作为前沿的混合智能技术，将人脑智能和机器智能进行有机的结合，在医疗健康行业领域里有着广阔的发展空间。
“案例中四肢已经瘫痪了的残疾人士，在无人帮助情况下，凭借‘脑-机融合技术’自主完成了喝水动作。”医院神经外科教授、主任医师王向宇以生动的案例介绍“脑-机融合技术”时道。
植入式脑-机融合技术“脑-机融合，指将大脑与智能机器进行连接，从而达到实现某些超长的功能。”王向宇介绍，人类的大脑极其复杂，人类神经系统基本结构有神经元、中枢神经系统、周围神经系统、神经支持组织等。
据了解，目前“脑-机融合”技术分为植入式和非植入式。植入式“脑-机融合”由神经外科医生把一个芯片植入人脑中，芯片上的微电器和人脑组织中特定区域的神经元进行接触，从而获取人脑发出的信号，实现“脑-机融合”。非植入式“脑-机融合”则通过带有电极的网帽采集人脑发出的电磁信号，计算机根据采集到信号的震动和波幅判断出大脑发出的指令，从而实现“脑-机融合”。
“基于EEG的非植入式脑-机融合技术，可帮助残疾人士实现数字拨号、文字输入、轮椅控制、运动功能修复等操作。”王向宇认为，“脑-机融合技术”具有提高信息处理、加快智能融合、提升认知科学的意义，在残障康复、航空航天、国家安全等领域有着广泛的应用前景。
王向宇认为，目前国内常见的神经康复理念为康复迟于一般诊治，一般流程主要为急诊/门诊-原发病诊治-康复，存在康复迟滞和影响预后的弊端；而以“脑机融合”为代表的智能及主动康复则是神经康复的前沿和未来的发展趋势。同时，王向宇指出，国内脑机融合-主动康复的发展面临着多学科平台交叉建设、人体医学伦理、脑机融合系统安全性和稳定性等问题。
脑卒中康复：中西结合提高患者生命质量
据《中国卒中报告》数据显示，中国脑卒中死亡率为.49/10万，占我国居民总死亡率的22.3%；每5位死者中至少有1人死于脑卒中，带病生存的脑卒中患者在我国已多达1万，脑卒中已成为造成过早死亡和疾病负担的首位原因。
医院康复医学科主任刘刚介绍，随着医疗水平的提高，越来越多的手段的应用，可以让脑卒中昏迷的病人尽快地苏醒过来，使用先进的催醒医疗设备药品和康复治疗技术。
“脑卒中后很多患者存在最突出的意识障碍、吞咽障碍、运动功能障碍的功能障碍。”刘刚表示，脑卒中发病3个月内的康复治疗是“*金期”，昏迷患者一旦生命体征平稳，应尽快进行康复促醒治疗。
刘刚介绍，患者脑卒中后可及时使用高压氧舱促醒，高压氧治疗可以提高脑内血氧弥散半径，降低颅内压，改善脑水肿，促进开放侧支循环，有利于神经修复。
同时，脑卒中患者还可采用中医康复，提高或改善患者生活质量。刘刚介绍，中医康复主要采用精神、饮食调节、针灸推拿、体育保健、药物内服外敷外洗以及自然康复法等各种措施对机体功能衰退的恢复,达到提高或改善病残者生命质量的目的，具有“防治结合”、“杂合以治”、“简便廉验”的特点。
刘刚指出，随着近些年科技的进步，脑机接口、近红外脑功能成像、外骨骼机器人等技术应用在脑卒中患者的康复治疗中，这些技术对未来脑功能的康复提供了新的途径和方法。
刘刚介绍，使用外骨骼的机器人可以让脑卒中和截瘫的患者站起来，操控着外骨骼机器人实现运动平面类的自由运动；而近红外脑成像技术的应用，在临床治疗上可以发现脑区的活动状态的数据，精准地给予相应的刺激；脑机接口则可以控制外骨骼装置，按照患者的指令进行操作。
此外，针对阿尔兹海默病又称老年性痴呆患者的康复治疗。刘刚表示，充足运动锻炼对老年人大脑功能有着积极的影响，能够延缓阿尔茨海默病的发生发展进程；积极参加社区文体活动，提高患者参与运动的积极性，提高其功能和改善体质，从心理上增强患者的自信心和自尊心。
文/广州日报·新花城记者：龙锟图/广州日报·新花城记者：龙锟广州日报·新花城编辑：李凤荷