腦神經(jīng)功能信息學(xué)

　　腦神經(jīng)功能信息學(xué)(Brain-Neural FunctionInformatics, BNFI)

　　近年來(lái)神經(jīng)科學(xué)主要研究是“認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、開(kāi)發(fā)腦和創(chuàng)造腦”。認(rèn)識(shí)腦的功能及活動(dòng)機(jī)理是保護(hù)腦、開(kāi)發(fā)腦進(jìn)而“創(chuàng)造腦”的基礎(chǔ)和前提。20世紀(jì)90年代以來(lái)，美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH)、自然科學(xué)基金委員會(huì)(NSF)等國(guó)家機(jī)構(gòu)就提出了“人類(lèi)腦計(jì)劃”的研究，其后中國(guó)也參加了該計(jì)劃框架。

神經(jīng)信息學(xué)是人類(lèi)腦計(jì)劃中的重要研究領(lǐng)域，它是研究神經(jīng)系統(tǒng)信息的載體形式、神經(jīng)信息的產(chǎn)生、傳輸與加工規(guī)律，以及神經(jīng)信自、的編碼、存儲(chǔ)與提取機(jī)理的科學(xué)，解釋人類(lèi)腦活動(dòng)、腦功能的生理和心理學(xué)意義。將神經(jīng)科學(xué)家和信官、學(xué)家關(guān)于腦的結(jié)構(gòu)和功能研究結(jié)果聯(lián)系起來(lái)，建立神經(jīng)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、將不同層次有關(guān)腦的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、比較、分析、整合、建模和仿真，繪制出腦功能、結(jié)構(gòu)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜，揭示認(rèn)識(shí)大腦活動(dòng)的信息學(xué)基礎(chǔ)，達(dá)到“認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、開(kāi)發(fā)腦和創(chuàng)造腦”的目的川。腦神經(jīng)功能信息學(xué)(Brain-Neural functionInformatics, BNFI)是腦科學(xué)的重要研究領(lǐng)域，也是神作經(jīng)信息學(xué)的一個(gè)重要學(xué)科分支，其主要是應(yīng)用現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)和方法，研究大腦及中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能性活動(dòng)的信息流特征，如腦功能活動(dòng)時(shí)信息流的發(fā)生機(jī)理、傳遞和轉(zhuǎn)換規(guī)律、功能信息的表達(dá)和定征等，片進(jìn)而將其應(yīng)用于腦功能性疾病診斷、腦功能補(bǔ)償、康復(fù)、功能假體的開(kāi)發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)保護(hù)腦、開(kāi)發(fā)腦的目的。這里所指的腦神經(jīng)功能性活動(dòng)包含大腦對(duì)人體各系統(tǒng)的生理活動(dòng)、感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、免疫能力等的調(diào)控功能;心理狀態(tài)(恐懼、驚嚇、成癮、好惡、變態(tài)等)、情感的發(fā)生、表現(xiàn)與傾向性等功能活動(dòng);還包括認(rèn)知、學(xué)習(xí)、意識(shí)、思維等更高級(jí)的腦功能活動(dòng)。Ifl)腦神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)元的生物組織學(xué)一生長(zhǎng)發(fā)育、組織結(jié)構(gòu)、變異、退化和凋亡等生物學(xué)內(nèi)容不在其研究范疇。應(yīng)該說(shuō)腦神經(jīng)功能信息學(xué)不僅是神經(jīng)科學(xué)、腦科學(xué)的一個(gè)重要分支，也是信息科學(xué)的重要分支，是信息科學(xué)與腦神經(jīng)科學(xué)的交叉科學(xué)，是信息科學(xué)滲人神經(jīng)生物學(xué)的集中體現(xiàn)。腦神經(jīng)功能信息學(xué)既包含有意義重大的基礎(chǔ)研究，如腦功能的產(chǎn)生及調(diào)控機(jī)理，又有‘豐富而廣闊的應(yīng)用課題，如腦神經(jīng)功能性疾病的診斷與康復(fù)、感覺(jué)功能的補(bǔ)償與人工假(義)體、運(yùn)動(dòng)控制和動(dòng)作功能的替代和腦一機(jī)接口系統(tǒng)。

　　腦神經(jīng)功能信息學(xué)與神經(jīng)信息學(xué)的不同在于，它更突出了腦神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)信息檢測(cè)、信息處理分析等技術(shù)、方法與腦功能研究及其臨床和實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，而神經(jīng)信息學(xué)注重于腦神經(jīng)信息活動(dòng)與過(guò)程的神經(jīng)生物學(xué)及神經(jīng)分子生物學(xué)機(jī)理及活動(dòng)規(guī)律。 腦神經(jīng)功能信息學(xué)的研究領(lǐng)域主要包括青腦功能活動(dòng)狀態(tài)特征信息提取與識(shí)別及相關(guān)信息處理技術(shù)及實(shí)驗(yàn)方法研究;腦功能異常(變態(tài)、不良傾向、成隱、精神疾病)和退化性疾病的預(yù)測(cè)、定征診斷及評(píng)價(jià)的信息學(xué)方法基于信息科學(xué)技術(shù)的腦功能性疾病和障礙的腦功能補(bǔ)償、康復(fù)及調(diào)控技術(shù);腦一機(jī)接口(Brain一Computer Interface, BCI或Brain MachineInterface, BMI )技術(shù)與功能假體的研發(fā)等;學(xué)習(xí)、認(rèn)知、情感障礙機(jī)理及信息學(xué)康復(fù)輔助技術(shù)等。萬(wàn)--一一-----

　　腦神經(jīng)功能信息學(xué)的起源可追朔到18世紀(jì)西方顱相學(xué)家對(duì)腦功能區(qū)分區(qū)圖的研究，但其真正的形成還是近十多年的事。然而，它已吸引越來(lái)越多的心理學(xué)家、生物學(xué)家、信息科學(xué)家、腦神經(jīng)科學(xué)家、生物物理科學(xué)家的興趣，不斷的加人到這一領(lǐng)域的研究。其研究?jī)?nèi)容十分廣泛，從心理學(xué)到信息科學(xué)、從兒童學(xué)習(xí)障礙到腦功能的開(kāi)發(fā)訓(xùn)練、從臨床診斷到康復(fù)輔助技術(shù)、從腦一機(jī)接口接術(shù)面到各種功能假體、從學(xué)習(xí)、認(rèn)知到心理輔導(dǎo)等等。就目前主要研究熱點(diǎn)而言，可歸納為如下幾個(gè)方面。

　　鄭崇勛、裴曉梅