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天津大學(xué)神經(jīng)工程最新科研成果在《Science》刊發(fā)

2014-10-10 天津大學(xué)新聞網(wǎng)

《Science》雜志9月??瘓蟮牢倚I窠?jīng)工程研究團(tuán)隊最新科研成果 本站訊(通訊員 于海霞)日前,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Science》雜志于2014年9月出版的最新一期(2014/Vol.345/no.6203/p.1522,  DOI:10.1126/science.345.6203.1522-d)以“Huma...

  原標(biāo)題:《Science》雜志9月??瘓蟮牢倚I窠?jīng)工程研究團(tuán)隊最新科研成果

  本站訊(通訊員 于海霞)日前,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Science》雜志于2014年9月出版的最新一期(2014/Vol.345/no.6203/p.1522,  DOI:10.1126/science.345.6203.1522-d)以“Human Performance in Space: Advancing Astronautics Research in China”為題,專輯刊發(fā)了中國載人航天領(lǐng)域近年來取得的重大研究突破,天津大學(xué)神經(jīng)工程研究團(tuán)隊在腦-機(jī)交互技術(shù)方面取得的兩項最新科研成果入選。

  宇宙的神秘一直吸引著人類對其不斷的大膽探索。1992年9月21日,我國決定實施載人航天工程,并確定了三步走的發(fā)展戰(zhàn)略。自1999年發(fā)射神舟一號飛船,到2013年發(fā)射神舟十號飛船,我國在載人航天領(lǐng)域取得了舉世公認(rèn)的成績與進(jìn)步。特別是天宮一號與神舟八號和神舟九號交會對接任務(wù)的圓滿成功,標(biāo)志著未來會有越來越多的宇航員將被送入太空從事較為長期的航天任務(wù)。深刻認(rèn)識太空環(huán)境對人體機(jī)能的影響并開展可靠的人機(jī)交互研究是保證宇航員維持身體健康和作業(yè)績效的先決因素,也是人類未來能夠安全踏足火星、木星甚至宇宙深處的必要條件。

  本期《Science》專刊緊緊圍繞中國科學(xué)家在這方面所做的開創(chuàng)性工作,分別從“微重力環(huán)境下的生理參數(shù)與行為能力變化”、“太空環(huán)境下的人機(jī)交互與認(rèn)知表現(xiàn)”以及“人體建模、仿真和行為評價”三個方面呈現(xiàn)了中國科學(xué)家如何探究太空中的人體機(jī)能變化及其應(yīng)對措施,對人類未來的宇宙旅行具有重要的科學(xué)價值和指導(dǎo)意義?!禨cience》??瘓蟮赖奈倚身椏蒲谐晒饕婕叭绾胃咝Ы獯a大腦的意識指令并用于輔助航天員作業(yè)任務(wù)的關(guān)鍵科學(xué)問題,其中“Exploring brain-computer interfaces for use in space missions”一文主要介紹了天津大學(xué)研究團(tuán)隊所開發(fā)的一種新穎的視覺混合范式腦-機(jī)接口技術(shù)及其對未來宇航員執(zhí)行航天任務(wù)的潛在幫助,研究中首次發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)的阻斷效應(yīng),并成功利用這一效應(yīng)解碼并融合了P300與SSVEP兩種不同腦電特征的相同意識信息,從而顯著的提高了現(xiàn)有腦-機(jī)接口系統(tǒng)的控制正確率與信息傳輸率,為腦-機(jī)接口技術(shù)面向航天人機(jī)交互的實用化發(fā)展開辟了新思路;“Evaluation of EEG oscillation patterns during simple and compound limb motor imagery”一文主要針對人類復(fù)合運動想象動作電位的腦電振蕩模式,相比于簡單肢體想象動作,多肢體參與的復(fù)合肢體想象動作能夠激活大腦多個功能區(qū)的神經(jīng)元振蕩,而且更接近于日常行為,其應(yīng)用將會使腦-機(jī)接口變得更加靈活可操作,該研究成果首次揭示了人類簡單和復(fù)合肢體想象動作下不同的認(rèn)知運動過程,并通過識別這種差異特征,初步建立起了可用于航天的多模想象動作腦-機(jī)接口控制系統(tǒng),為未來宇航員的大指令集運動意圖解析提供了重要的理論和實驗支持。

  由明東教授領(lǐng)導(dǎo)的我校神經(jīng)工程研究團(tuán)隊近年來在國家863計劃、科技支撐計劃和國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金等項目重點支持下,與中國航天員科研訓(xùn)練中心緊密合作,雙方確立了戰(zhàn)略合作關(guān)系,共同開展了大量航天醫(yī)學(xué)工程方面的科研工作,并在新型腦-機(jī)交互等領(lǐng)域取得了多項技術(shù)突破,相關(guān)成果曾于2013年入選國際神經(jīng)工程領(lǐng)域影響力最高的Journal of Neural Engineering(JNE)期刊高亮文章;2014年6月,該團(tuán)隊研制出全球首臺純意念控制的全肢體人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)“神工一號”并臨床測試成功,目前已進(jìn)入樣機(jī)研制階段的“神工二號”體積更小,便攜可穿戴,它對大腦狀態(tài)的探測與分析、肌骨運動健康的維持和訓(xùn)練等一系列技術(shù)新思路有望應(yīng)用于長期在軌的航天員,可為我國載人航天人因工程領(lǐng)域突破和掌握與發(fā)達(dá)國家交流、競爭的關(guān)鍵核心技術(shù)奠定科學(xué)基礎(chǔ)和積蓄研發(fā)實力。

  《Science》雜志是美國最大的科學(xué)團(tuán)體“美國科學(xué)促進(jìn)會”——American Association for the Advancement of Science (AAAS)的官方刊物。該雜志連同英國的《Nature》雜志被譽(yù)為世界上兩大最頂級綜合類雜志,代表了人類自然科學(xué)研究的最高水平。

  消息來源:http://news.tju.edu.cn/student/201410/t20141009_246525.htm

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