在浩瀚宇宙中，人類已經(jīng)能夠觀察億萬星辰，探測時(shí)空的漣漪，然而，對于我們自身內(nèi)心世界的認(rèn)知——大腦的奧秘，卻依然籠罩在一層神秘的面紗之下。人類對于大腦精細(xì)結(jié)構(gòu)的理解，依舊只停留在估測的層面。這顆僅有3磅重的神奇生物器官，仍然被認(rèn)為是地球上最復(fù)雜、最難以理解的系統(tǒng)之一。
　　幸運(yùn)的是，通過功能磁共振（fMRI）技術(shù)，人類已經(jīng)踏上了能探索自身奧秘之旅，正逐漸解開了大腦的面紗。功能磁共振這一革命性的技術(shù)，如同一把迷宮的鑰匙，為人類打開了通向大腦深處的門戶，使我們有機(jī)會深入探索這個(gè)蘊(yùn)含著無限可能的器官。
　　正如古人所言，獨(dú)行快，眾行遠(yuǎn)。為了更好揭示大腦的奧秘，與繪制人類腦健康的全生命圖景，國內(nèi)磁共振龍頭企業(yè)萬東醫(yī)療于9月22日舉辦的“全球合作創(chuàng)新學(xué)術(shù)交流會”聚集了國內(nèi)外著名的專家和學(xué)者，匯聚智慧，破解大腦的謎題。

　　國之重器點(diǎn)亮人腦光明時(shí)代
　　人類對于人腦的了解仍然非常有限，尤其是在涉及學(xué)習(xí)、記憶、注意、決策等復(fù)雜功能，更不用說共情、自我意識、思考和語言等高級認(rèn)知功能。
　　這是因?yàn)槿四X內(nèi)包含著至少一千億個(gè)各種類型的神經(jīng)元，它們連接構(gòu)成了復(fù)雜而精密的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
　　功能性磁共振的出現(xiàn)，為科學(xué)家們提供了進(jìn)一步人腦奧秘邊界的機(jī)會。
　　若把我們大腦中的神經(jīng)元猶如浩瀚宇宙中的點(diǎn)點(diǎn)繁星，流動的血流則宛如人類描繪星座時(shí)的軌跡。功能性磁共振成像的基本原理正如這個(gè)奇妙的類比。
　　當(dāng)大腦的特定區(qū)域中的神經(jīng)細(xì)胞或神經(jīng)元變得活躍時(shí)，這個(gè)區(qū)域的血液供應(yīng)會迅速增加。期間，血流的氧合程度也會發(fā)生變化，進(jìn)而改變了局部氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的相對含量，從而改變了磁場的性質(zhì)。這種變化可以被磁共振儀器捕捉到并可視化呈現(xiàn)。
　　我們之所以能夠說某一腦區(qū)“亮了起來”，或者介紹大腦皮層上的某個(gè)區(qū)域是負(fù)責(zé)痛苦，正是因?yàn)槲覀儚墓δ苄源殴舱癯上裰锌吹搅诉@些腦影像。
　　作為未來公認(rèn)的熱門領(lǐng)域，腦科學(xué)的前景毋庸置疑，猶如未知星辰中的新大陸，等待勇敢的探險(xiǎn)家前去征服。
　　目前腦科學(xué)研究主要包括三個(gè)目標(biāo)：“腦探知”旨在理解大腦的結(jié)構(gòu)和功能，包括物理構(gòu)成、生物機(jī)理和工作機(jī)能；“腦保護(hù)”致力于治療大腦相關(guān)疾病；而“腦創(chuàng)造”則涉及開發(fā)或借鑒大腦功能來創(chuàng)造新技術(shù)和方法。
　　比如，在此之前，大腦疾病一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)，是由于我們對于大腦疾病的病源和發(fā)展機(jī)制知之甚少。通過功能磁共振持續(xù)深入研究大腦相關(guān)的機(jī)制和過程，科學(xué)家正試圖將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為治療手段，幫助治療人類的生理和心理病痛。
　　其中，作為探索腦科學(xué)的重要儀器功能磁共振是國之重器，真正的大國重器，一定要掌握在自己手里。
　　現(xiàn)在中國自主研發(fā)的核磁共振儀器在圖像質(zhì)量和性能方面不遜于國際知名制造商。這意味著，借助先進(jìn)的核磁共振儀器中國的腦科學(xué)家們站在了與國際相同的起跑線上，可以更加精確地深入探索大腦的奧秘。

萬東i_Vision1.5T無液氦超導(dǎo)磁共振

　　實(shí)際上，在最初，中國相對于國際先進(jìn)腦科學(xué)研究有接近35年的落后時(shí)間差。以全球腦科學(xué)最為頂尖的美國為例，在1973年美國在腦科學(xué)研究上刊發(fā)的論文就已超過2000篇，而中國腦科學(xué)研究的論文數(shù)量從2008年開始才超過2000篇。
　　這期間，學(xué)科積累、經(jīng)費(fèi)、硬件等諸多限制都是需中國科學(xué)家一一克服，更需要加速追趕，縮小差距。為此，國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃先后啟動了“腦結(jié)構(gòu)與功能的可塑性研究”等44項(xiàng)腦科學(xué)與腦疾病相關(guān)的課題，總投入近12億。
　　獨(dú)行快，眾行遠(yuǎn)。此后，越來越的社會力量也加入進(jìn)來，一起為中國腦科學(xué)基礎(chǔ)研究助力。其中，萬東醫(yī)療作為國產(chǎn)醫(yī)學(xué)影像發(fā)展史的里程碑式企業(yè)，更是中國科學(xué)家在腦科學(xué)探索途中的堅(jiān)定同行者。
　　更為令人振奮的是，萬東醫(yī)療這些創(chuàng)新正在逐步從科研實(shí)驗(yàn)室走向了臨床應(yīng)用，為國產(chǎn)磁共振成像注入了更多的精準(zhǔn)性和高效性。比如，萬東醫(yī)療與國家納米科學(xué)中心深度合作，1.5T無液氦磁共振系統(tǒng)在高級序列開發(fā)方面已具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
　　不僅是同行者，萬東醫(yī)療也是引領(lǐng)者，積極地參與全球領(lǐng)先的腦科學(xué)研究浪潮。萬東醫(yī)療聚集國家級科研中心、高校、醫(yī)院以及企業(yè)研發(fā)平臺的多領(lǐng)域力量，與國家納米科學(xué)中心、清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京積水潭醫(yī)院、北京友誼醫(yī)院等頂尖機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，以功能性磁共振技術(shù)為引領(lǐng)，不僅豐富了對大腦結(jié)構(gòu)和功能的理解，還為人類腦健康的未來開辟了新的可能性。
　　腦科學(xué)攻堅(jiān)打上中國式標(biāo)簽
　　腦科學(xué)亦是一門基礎(chǔ)科學(xué)，需要持之以恒的耐心、在未知中摸索的勇氣，以及一些運(yùn)氣。
　　需要注意的是，功能磁共振成像本身也存在限制，它不是直接測量大腦神經(jīng)元的快速放電，而是追蹤為神經(jīng)元提供氧氣的血流的緩慢變化。因此，追蹤這些相對緩慢的變化使得功能性磁共振掃描的結(jié)果有時(shí)就會顯得模糊不清。
　　即，雖然功能性磁共振技術(shù)能夠快速觀測全腦，但在神經(jīng)元和細(xì)胞層面上，它仍然無法真實(shí)地展示腦結(jié)構(gòu)和功能活動，就像一張長時(shí)間曝光的城市風(fēng)景照片，街道上繁忙的行人使其面部特征無法被清晰可見。
　　此外，大腦的復(fù)雜性也是提高功能性磁共振成像清晰度的一大挑戰(zhàn)。這是由于腦和神經(jīng)在結(jié)構(gòu)上具有高度復(fù)雜性，涵蓋了從分子、突觸、突起、細(xì)胞、環(huán)路、腦區(qū)到整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)層次。大腦不是孤立運(yùn)作的單一單元，而是神經(jīng)環(huán)路的集合，各個(gè)部分相互交互作用。
　　不過，中國科學(xué)家們已在腦科學(xué)攻堅(jiān)打上中國式標(biāo)簽。現(xiàn)在中國在腦科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一系列顯著的進(jìn)展，為解開大腦這個(gè)最復(fù)雜的奧秘提供了新的可能性。
　　在全球合作創(chuàng)新學(xué)術(shù)交流會上，中國科學(xué)家們借助萬東醫(yī)療的平臺持續(xù)分享腦科學(xué)前沿探索研究，包括高分辨率和高保真的DWI成像、新型CNN網(wǎng)絡(luò)用于腦干的血管母細(xì)胞瘤診斷、3D全局傅里葉網(wǎng)絡(luò)用于阿爾茨海默病患者識別，以及“對抗-對比”圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于神經(jīng)發(fā)育障礙疾病的分類診斷等，為人類通過功能磁共振更深入地理解大腦的復(fù)雜性和探清奧秘提供了新方向。

　　如，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系生物醫(yī)學(xué)影像研究中心特別研究員郭華教授分享高分辨率和高保真的DWI成像方法，實(shí)現(xiàn)了圖像的變形抑制到變形去除，實(shí)現(xiàn)了層內(nèi)的高分辨成像和3D等體素亞毫米DWI成像，并提升了信號的采集效率。
　　復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)及技術(shù)研究院青年研究員張孝勇博士則他的新研究中提出新型CNN網(wǎng)絡(luò)，可有效將腦干的血管母細(xì)胞瘤與其他腫瘤分開，表現(xiàn)超過了放射科主治醫(yī)師的水平；提出3D全局傅里葉網(wǎng)絡(luò)，可有效將阿爾茨海默病患者與正常人分開；開發(fā)“對抗-對比”圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)發(fā)育障礙疾病的分類診斷。
　　廈門大學(xué)感知實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者屈小波教授針對人工智能磁共振訓(xùn)練數(shù)據(jù)缺乏的瓶頸問題，提出磁共振物理生成數(shù)據(jù)的泛化人工智能快速成像和定量成像方法。他表示，建立智能云腦成像平臺實(shí)現(xiàn)放射科醫(yī)生與工程師高效科研協(xié)作，解決高端磁共振設(shè)備信號采集瓶頸和臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用問題。
　　大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院副教授李煥杰分享，基于信息增強(qiáng)和噪聲去除相結(jié)合進(jìn)行不同場強(qiáng)下的fMRI數(shù)據(jù)質(zhì)量增強(qiáng)，可顯著提升fMRI數(shù)據(jù)的時(shí)空分辨率，保障腦功能連接和腦功能網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可重復(fù)性。
　　中國的腦科學(xué)家們正在不斷突破界限，為我們解開大腦這個(gè)最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提供了新啟示。萬東醫(yī)療也用領(lǐng)先的功能性磁共振技術(shù)為助力中國科學(xué)家，為這個(gè)領(lǐng)域注入新生命和新活力。