腦神經(jīng)功能信息學(xué)

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

　　近年來神經(jīng)科學(xué)主要研究是“認(rèn)識腦、保護腦、開發(fā)腦和創(chuàng)造腦”。認(rèn)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(chǔ)和前提。20世紀(jì)90年代以來，美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)、自然科學(xué)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(xué)是人類腦計劃中的重要研究領(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、存儲與提取機理的科學(xué)，解釋人類腦活動、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，建立神經(jīng)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫、將不同層次有關(guān)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(luò)圖譜，揭示認(rèn)識大腦活動的信息學(xué)基礎(chǔ)，達(dá)到“認(rèn)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(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(dá)和定征等，片進而將其應(yīng)用于腦功能性疾病診斷、腦功能補償、康復(fù)、功能假體的開發(fā)等相關(guān)領(lǐng)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(rèn)知、學(xué)習(xí)、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(xué)一生長發(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(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、信息處理分析等技術(shù)、方法與腦功能研究及其臨床和實際應(yīng)用的結(jié)合，而神經(jīng)信息學(xué)注重于腦神經(jīng)信息活動與過程的神經(jīng)生物學(xué)及神經(jīng)分子生物學(xué)機理及活動規(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狀態(tài)特征信息提取與識別及相關(guān)信息處理技術(shù)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(yù)測、定征診斷及評價的信息學(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償、康復(fù)及調(diào)控技術(shù);腦一機接口(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、情感障礙機理及信息學(xué)康復(fù)輔助技術(shù)等。萬--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(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。其研究內(nèi)容十分廣泛，從心理學(xué)到信息科學(xué)、從兒童學(xué)習(xí)障礙到腦功能的開發(fā)訓(xùn)練、從臨床診斷到康復(fù)輔助技術(shù)、從腦一機接口接術(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而言，可歸納為如下幾個方面。

　　鄭崇勛、裴曉梅