神經外科醫生是腦科學研究的旁觀者嗎？

第二屆天壇大腦病變精準外科治療與腦功能保護香山論壇側記

大會會場

　　由國家神經系統疾病臨床研究中心、首都醫科大學附屬北京天壇醫院主辦的第二屆天壇大腦病變精準外科治療與腦功能保護香山論壇于2016年10月26日到27日在北京香山飯店舉行。

　　近年來，腦科學在基礎和應用研究醞釀著歷史性的重大突破。美國、歐盟等發達國家紛紛推出大型腦研究計劃，我國亦將啟動以探索大腦認知原理的基礎研究為主體，以發展類腦人工智能的計算技術和研發腦重大疾病的診斷干預手段為應用導向的“腦科學與類腦研究”國家科技重大專項。首都醫科大學附屬北京天壇醫院腦血管外科團隊和膠質瘤治療團隊長期致力于以腦功能保護為基礎的大腦病變的精準外科治療。為了即將到來的腦科學研究高潮，第二屆天壇香山論壇把會議主題定位于腦科學研究的基礎臨床交叉互動。

北京天壇醫院院長王晨教授致歡迎詞

　　論壇邀請了中國科學院自動化研究所的蔣田仔教授、武漢光電國家實驗室的龔輝教授、北京大學磁共振成像研究中心的高家紅教授、清華大學生物工程系的高小榕教授、北京師范大學的韓在柱教授等腦科學基礎研究專家，同時也請到天壇醫院王碩教授、江濤教授、華山醫院吳勁松教授、溫州醫學院附屬醫院的諸葛啟釧教授等臨床大家講課。腦科學研究的基礎、臨床專家匯聚一堂，冀以相互啟發激勵，共同推動大腦病變精準治療的發展。天壇醫院院長王晨教授亦到會歡迎各位講者。

中國科學院自動化研究所蔣田仔教授授課

　　腦網絡組圖譜已成為腦科學和腦疾病研究的新領域。中國科學院自動化研究所蔣田仔教授介紹了他們團隊在腦網絡組圖譜繪制和應用方面取得的重要進展。蔣教授團隊建立了腦圖譜構建所需的腦亞區劃分方法體系；對一些特性各異的腦區提出了針對性的腦區劃分方案，并從不同角度進行了驗證；在此基礎上完成了全腦尺度上腦區功能亞區劃分以及多模態連接模式繪制。蔣教授的報告顛覆了教科書對腦區的傳統認識，引起神經外科醫生的強烈興趣：一些神經外科疾病如膠質瘤、腦血管畸形、煙霧病等是否會對腦網絡連接及其圖譜產生影響？利用疾病腦網絡組圖譜的研究，繪制疾病的腦網絡組圖譜的異常模式，是否可以成為腦疾病早期診斷和療效評價的生物標志？利用腦網絡組圖譜進行神經外科手術導航、病灶定位和腦功能保護是否能夠實現已知腦區的功能驗證和未知腦區的功能發現？ 

北京大學磁共振成像研究中心主任高家紅教授授課

　　功能磁共振（fMRI）已成為人類認識腦和腦疾病的利器，但是這種工具是否可靠，是臨床神經科醫生最為關注的問題。2016年6月28日Eklund等人在PNAS上發表了質疑功能磁共振的文章，更是一石激起千層浪。Eklund等文章指出，如果使用不合適的統計檢驗分析方法和閾值，功能磁共振將會導致高達70%的假陽性的錯誤結果；1992年至今，超過40,000篇使用功能磁共振作為研究工具的腦科學研究文章受到質疑。北京大學磁共振成像研究中心主任高家紅教授的講座針對功能磁共振這種誤解進行了辨析。高教授指出應用可能出現假陽性結果的團簇分析統計方法處理的文章只是占功能磁共振研究的一小部分，并且，目前廣泛接受的方法是更為嚴格的團簇水平的FWE校正(p = 0.001)，可把假陽性比例控制在滿意水平。他指出Eklund等人工作的價值在于給fMRI領域內的人敲響警鐘，要小心謹慎地選擇統計檢驗分析的方法和參數。高教授提到在該文章發表后16天，Eklund同樣在PNAS發表更正說明，承認夸大了可能受到影響文章的比例：“在應用團簇分析的15000篇文章中可能只有3500篇文章受到影響”。此外，高教授研究團隊于2014年即開始對對團簇水平（cluster）隨機場理論進行改進 ，改進后的cluster和TFCE的fMRI圖是等價的。在演講的最后，高家紅教授提出功能磁共振應用中真正存在的問題：設備穩定性參差不齊；腦成像參數各不相同，無法共享整合；數據處理程序繁雜，統計方法各異。他呼吁建立fMRI圖像質量控制標準；建立fMRI數據采集標準 ；建立fMRI數據分析標準，整體推動中國功能磁共振的技術規范化。 

武漢光電國家實驗室的龔輝教授授課　　

　　2016年7月4日《自然?通訊》雜志發表了武漢光電國家實驗室駱清銘、龔輝研究團隊的一種稱為全腦定位系統的全自動顯微成像方法。這是駱清銘團隊從2010年在Science雜志發表 “顯微光學切片斷層成像（MOST）獲取小鼠全腦高分辨率圖譜”工作的最新成果。駱清銘研究團隊一直致力于全腦網絡可視化研究，開發了適用于大樣本的高分辨率、高通量的三維顯微光學成像的系列技術，并在世界上率先實現了單神經元分辨水平全腦神經結構的精準成像。龔輝教授在論壇上詳細解讀了他們獲得腦連接高分辨圖譜的技術方法，并且透露這種顯微光學成像技術已應用到靈長類動物腦連接成像。最讓腦血管外科醫生震撼的是，這種技術能夠在細胞水平高分辨顯示腦動脈、靜脈微小血管和神經元細胞及軸突的形態位置關系。這種驚人的技術必將為血管神經細胞單元內相互作用疾病的病理發生發展機制研究提供無限想象空間。

清華大學生物工程系高小榕教授授課

　　清華大學的高小榕教授介紹了清華大學在腦機界面研究的成果。腦—機接口（BCI）是在人腦與外部設備之間建立的一個直接通訊渠道。此項技術在神經康復、認知計算、人機交互及人機混合智能等領域有廣泛的應用前景。高小榕教授向與會者介紹這項科研成果，他預言在不久的將來，以“腦機接口”技術為基礎開發的醫療器械產品，將會逐漸完善和成熟，并最終應用于醫療實踐。可以預想的，這種以“腦機接口”技術為基礎的醫療器械將通過神經外科醫生的雙手植入患者腦內。

北京天壇醫院神經外科副主任王碩教授授課

北京天壇醫院神經外科副主任江濤教授授課

　　我們知道，只有神經外科醫生能夠有機會在暴露大腦病變的同時研究正常人腦；只有神經外科醫生可以為了識別腦功能區對腦皮層進行電刺激，進而認識腦。王碩教授、江濤教授、吳勁松教授、諸葛啟釧教授分別講述了在腦血管畸形、腦膠質瘤等疾病中，針對腦功能保護、腦皮層功能區分區、腦皮層和傳導束可塑性等進行的探索。他們一致認為在功能影像、DTI影像引導的基礎上，經典的電生理監測和電刺激仍是保護腦功能區，進而研究腦的金標準和有效手段。

北京天壇醫院麻醉科主任韓如泉教授授課

　　天壇香山論壇涉及了腦結構和功能連接、腦機界面、認知測評、電生理監測、術中功能保護、腦疾病特點等腦科學基礎、臨床研究的重要方面，涵蓋了臨床腦研究環路的重要節點。對于與會的臨床醫生不啻是一場開闊視野、拓寬思路的頭腦風暴。

北京天壇醫院副院長、神經病學中心王擁軍教授授課

　　近一個月來，國家衛計委、科技部相繼發布通知，鼓勵醫院和臨床醫生作為重要組成參與國家醫療科技創新，鼓勵掌握公眾健康需求的醫療衛生機構與科研院所、企業組建產業技術創新戰略聯盟，推動臨床醫學研究。在天壇香山論壇上，腦科學的基礎研究專家們展示的腦研究關鍵領域的前沿知識和核心技術，使與會的臨床神經外科醫生和青年學生興奮不已，強烈感受到基礎、臨床協同合作的重大機遇。在天壇香山論壇上，北京天壇醫院副院長王擁軍教授作為一名臨床科學家對臨床醫生提出要求：臨床醫生做好擁有良好科研素質的準備；要善于根據臨床需求提出問題；要加強與不同研究背景科學家的交流合作，立志于攻克重大科學問題。

　　趙繼宗院士曾在2014年中華醫學會神經外科學分會杭州年會上發言，鼓勵神經外科醫師學習Pierre Paul Broca 、Korbinian Brodmann和Wilder Graves Penfield等腦科學發展初期的臨床醫生，積極參與腦科學的研究。天壇香山論壇更是提示，作為年輕一代的神經外科醫生對于腦科學研究，對于即將到來的國家腦科學研究計劃，要主動應對挑戰，不應袖手旁觀，加強與基礎研究團隊的聯合，立志于在腦科學發展的新階段做出推動臨床醫學進步的貢獻。并且，未來神經外科的臨床工作可能就根基于目前腦研究發現和技術創新的理解，不積極參與可能就意味著未來的落伍和淘汰。（圖文：神經外科 曹勇 王明澤）