腦神經(jīng)功能信息學

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

　　近年來神經(jīng)科學主要研究是“認識腦、保護腦、開發(fā)腦和創(chuàng)造腦”。認識腦的功能及活動機理是保護腦、開發(fā)腦進而“創(chuàng)造腦”的基礎和前提。20世紀90年代以來，美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)、自然科學基金委員會(NSF)等國家機構(gòu)就提出了“人類腦計劃”的研究，其后中國也參加了該計劃框架。

神經(jīng)信息學是人類腦計劃中的重要研究領域，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、存儲與提取機理的科學，解釋人類腦活動、腦功能的生理和心理學意義。將神經(jīng)科學家和信官、學家關于腦的結(jié)構(gòu)和功能研究結(jié)果聯(lián)系起來，建立神經(jīng)信息學數(shù)據(jù)庫、將不同層次有關腦的研究數(shù)據(jù)進行檢索、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)絡圖譜，揭示認識大腦活動的信息學基礎，達到“認識腦、保護腦、開發(fā)腦和創(chuàng)造腦”的目的川。腦神經(jīng)功能信息學(Brain-Neural functionInformatics, BNFI)是腦科學的重要研究領域，也是神作經(jīng)信息學的一個重要學科分支，其主要是應用現(xiàn)代信息科學技術和方法，研究大腦及中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能性活動的信息流特征，如腦功能活動時信息流的發(fā)生機理、傳遞和轉(zhuǎn)換規(guī)律、功能信息的表達和定征等，片進而將其應用于腦功能性疾病診斷、腦功能補償、康復、功能假體的開發(fā)等相關領域，實現(xiàn)保護腦、開發(fā)腦的目的。這里所指的腦神經(jīng)功能性活動包含大腦對人體各系統(tǒng)的生理活動、感覺、運動、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;還包括認知、學習、意識、思維等更高級的腦功能活動。Ifl)腦神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)元的生物組織學一生長發(fā)育、組織結(jié)構(gòu)、變異、退化和凋亡等生物學內(nèi)容不在其研究范疇。應該說腦神經(jīng)功能信息學不僅是神經(jīng)科學、腦科學的一個重要分支，也是信息科學的重要分支，是信息科學與腦神經(jīng)科學的交叉科學，是信息科學滲人神經(jīng)生物學的集中體現(xiàn)。腦神經(jīng)功能信息學既包含有意義重大的基礎研究，如腦功能的產(chǎn)生及調(diào)控機理，又有‘豐富而廣闊的應用課題，如腦神經(jīng)功能性疾病的診斷與康復、感覺功能的補償與人工假(義)體、運動控制和動作功能的替代和腦一機接口系統(tǒng)。

　　腦神經(jīng)功能信息學與神經(jīng)信息學的不同在于，它更突出了腦神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)信息檢測、信息處理分析等技術、方法與腦功能研究及其臨床和實際應用的結(jié)合，而神經(jīng)信息學注重于腦神經(jīng)信息活動與過程的神經(jīng)生物學及神經(jīng)分子生物學機理及活動規(guī)律。 腦神經(jīng)功能信息學的研究領域主要包括青腦功能活動狀態(tài)特征信息提取與識別及相關信息處理技術及實驗方法研究;腦功能異常(變態(tài)、不良傾向、成隱、精神疾病)和退化性疾病的預測、定征診斷及評價的信息學方法基于信息科學技術的腦功能性疾病和障礙的腦功能補償、康復及調(diào)控技術;腦一機接口(Brain一Computer Interface, BCI或Brain MachineInterface, BMI )技術與功能假體的研發(fā)等;學習、認知、情感障礙機理及信息學康復輔助技術等。萬--一一-----

　　腦神經(jīng)功能信息學的起源可追朔到18世紀西方顱相學家對腦功能區(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，它已吸引越來越多的心理學家、生物學家、信息科學家、腦神經(jīng)科學家、生物物理科學家的興趣，不斷的加人到這一領域的研究。其研究內(nèi)容十分廣泛，從心理學到信息科學、從兒童學習障礙到腦功能的開發(fā)訓練、從臨床診斷到康復輔助技術、從腦一機接口接術面到各種功能假體、從學習、認知到心理輔導等等。就目前主要研究熱點而言，可歸納為如下幾個方面。

　　鄭崇勛、裴曉梅