清华大学女教授发表封面文章解析热点研究

　　

生物通报道：来自清华大学医学院生物医学工程系的研究人员获得了关于听觉脑机接口的最新研究成果，他们成功实现了一种准确率达到85%的新型听觉脑机接口，这一研究成果公布在美国IEEE神经系统与康复工程汇刊（IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering）封面上。

文章的通讯是医学院生物医学工程系神经工程实验室副教授洪波博士和高上凯教授，后者早年毕业于清华大学电机系，1982年在清华大学电机系获生物医学工程专业硕士学位，现任清华大学医学院生物医学工程系教授。2007年高上凯教授因为在脑机接口研究方面的贡献在该学会的年度颁奖典礼上获颁IEEE Fellow称号。

听觉神经系统的研究继视觉之后成为系统神经科学的热点之一。但因为听觉系统信息处理的层次较多，且集中在大脑皮层下的神经核团，采用普通的头皮脑电记录技术难以得到较强的听觉诱发响应。因此，通过听觉诱发响应来解析思维活动，进而构建听觉脑机接口是近年来神经工程领域的一个难题。

在这篇文章中，研究人员从听觉主动注意的神经机理出发，提出了主动听觉脑机接口的新概念，成功实现了一种准确率达到85%的新型听觉脑机接口。该项成果将能够帮助像物理学家史蒂芬•霍金这样的神经“渐冻症”患者通过听觉脑电活动来表达自己的思想，并与外界沟通。

除此之外洪波副教授还应邀在美国国立健康研究院神经界面年会（NIH Neural Interface Conference 2010）的脑机接口专题讨论会上做报告，向神经工程领域的国际同行介绍了此项研究成果。

北大生物医学系近年来以生命科学、化学基因组分子医学及临床医学为基本模块，建立了生物医学学科“强强联合”、优势互补开展项目研究的协作模式，其宗旨是将生命医学学科领域的发现和进展尽快转化为新药研发和临床诊治方法。

为了将生命科学领域的发现和研究成果尽快转化成临床的诊断方法和治疗手段，美国于2004年启动了实施“路线图（Roadmap）”计划，以优化其后十年整个生物医学研究的布局。基于世界科学发展的新思路，已在国内兼任客座教授3年之久的肖瑞平教授和程和平教授十分敏锐地意识到，有必要将分子医学的概念引入中国，以适应国家对人类与健康的重大需求，并与世界科学发展接轨。他们提出了在北京大学筹建分子医学研究所的设想，计划从世界范围内挑选、组建一个高水平的研究团队，充分利用中国丰富的人口资源和临床医学资源，建立广泛的国内外合作与交流，通过确定多种心血管疾病相关的分子机制来发展遗传诊断和以特定信号通路为靶标的新药物。


北京大学领导顺应学科发展的趋势，在侧重基础学科建设的同时，高度重视分子医学等前沿交叉学科的培育。林建华常务副校长表示，学校按照“以人才和队伍建设为核心，发挥基础学科优势，加强学科交叉与合作，组建科学研究平台”的发展思路，通过组建专项支持理论生物学、以生物医学为核心的跨学科研究，化学基因组学、纳米科学等交叉学科领域，进一步推动前沿交叉学科的建设，通过学科群融合，使学科渗透与交叉得到发展，促进新的学科生长点和新学科的不断涌现，提高多学科领域综合研究解决重大科技、社会、经济问题的能力。

（生物通：万纹）

作者简介：

高上凯 教授 博士生导师

Shangkai Gao

Professor
IEEE Fellow
Department of Biomedical Engineering

Lab. of Neural Engineering


1970年毕业于清华大学电机系，1982年在清华大学电机系获生物医学工程专业硕士学位，现任清华大学医学院生物医学工程系教授。


实验室主要研究方向

神经工程及医学超声工程


Research Interests
Neural Engineering is an area of research at the interface between neuroscience and engineering. The mission of the lab is to establish an interdisciplinary technical platform for neuroscience research and to provide novel solutions for clinical diagnosis and treatment in neurology. The main research areas of the lab are brain-computer Interface, functional brain imaging, neural information decoding, etc.


Professional Experience
Teaching Assistant, Lecturer, Associate Professor, Professor, Tsinghua University, CHINA, 1970-Present
Visiting Scholar, Dept of Electrical Engineering & Computer Science, The George Washington University, Washington DC, USA, 1984-1985


Education
M.S.Biomedical Engineering, Tsinghua University, CHINA, 1979-1982
B.S.Electrical Engineering, Tsinghua University, CHINA, 1965-1970



Publications
Fei Meng, Kai-yu Tong, Suk-tak Chan, Wan-waWong, Ka-him Lui, Kwok-wing Tang, Xiaorong Gao and Shangkai Gao. Study on connectivity between coherent central rhythm and electromyographic activities. Journal of Neural Engineering 5: 324-332 (2008)
Wei Wu, Xiaorong Gao, Bo Hong, Shangkai Gao. Classifying Single-Trial EEG During Motor Imagery by Iterative Spatio-Spectral Patterns Learning (ISSPL). IEEE Transactions on Biomedical Engineering 55(6): 1733-1743 (2008)
Heng Zhao, Larry Y. L., Shangkai Gao. Barker-coded ultrasound color flow imaging: Theoretical and practical design consideration. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 54(2): 319-331 (2007)
Xiaorong Gao, Dingfeng Xu, Ming Cheng, Shangkai Gao. A BCI-based environmental controller for the motion-disabled. IEEE Transaction on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 11(2): 137-140 (2003)
Ming Cheng, Xiaorong Gao, Shangkai Gao, Dingfeng Xu. Design and Implementation of a Brain-Computer Interface with High Transfer Rates. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 49(10): 1181-1186 (2002)

洪 波 博士、副研究员/博士生导师

1996年本科毕业于清华大学电机系生物医学工程专业，2001年获该专业博士学位，其间于1999至2000年在香港中文大学心理系接受生理心理学的研究训练。2001年起在清华大学任教，2004年至2005年在美国Johns Hopkins大学生物医学工程系和神经工程研究中心做访问学者。2005年聘为清华大学医学院生物医学工程系副研究员，2009年聘为博士生导师。主讲本科生课程《生物医学模式识别》和研究生课程《计算神经科学导论》。曾负责国家科技支撑项目1项，自然科学基金项目2项，作为骨干参加多个国家自然科学基金重点项目、863以及国家科技攻关项目。目前是IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering编委。Journal of Neural Engineering, Neuroscience Letters等审稿人。2007年入选北京市“科技新星”人才计划，2007年获教育部高等学校自然科学二等奖，2010年入选教育部新世纪优秀人才计划。


主要研究方向：神经工程，神经信息解码与脑机接口


代表性论文：
• Liu T, Goldberg L, Gao S, Hong B*. An online brain-computer interface using non-flashing visual evoked

potentials.Journal of Neural Engineering,7(3):036003. Epub 2010
• Ku Y, Hong B, Gao X, Gao S. Spectra-temporal patterns underlying mental addition: an ERP and ERD/ERS study. Neuroscience Letters. 19;472(2):123-7.
• Hong B*, Guo F, Liu T, Gao XR, Gao SK. N200-speller using motion-onset visual response. Clinical Neurophysiology, 120:1658-1666, 2009
• Hong B*, Wang Y, Gao X, Gao S. Quantitative EEG based brain computer interface, in Quantitative EEG Analysis Methods and the Applications(Thakor NV and Tong S edits), Artech House, Boston, 2009
• Guo F, Hong B*, Gao XR, Gao SK. Brain computer interface using motion-onset visual evoked potential. Journal of Neural Engineering, 5:477-485, 2008
• Lou B, Hong B*, Gao XR, Gao SK. Bipolar electrode selection for motor imagery based brain-computer interface. Journal of Neural Engineering, 5:342-349, 2008
• Ohara S, Wang L, Ku Y, Lenz FA, Hsiao SS, Hong B, Zhou YD*. Neural activities of tactile cross-modal working memory in humans: an event-related potential study. Neuroscience, 152(3):692-702.2008
• Ku Y, Ohara S, Wang L, Lenz F A, Hsiao S S, Bodner M, Hong B*, Zhou YD* Prefrontal cortex and somatosensory cortex in tactile crossmodal association: an independent component analysis of ERP recordings. PLoS ONE, Issue 8, e771, 2007
• PubMed论文检索: Hong B[au] AND (Tsinghua[ad] OR Hopkins[ad])