神经外科医生是脑科学研究的旁观者吗？

第二届天坛大脑病变精准外科治疗与脑功能保护香山论坛侧记

大会会场

　　由国家神经系统疾病临床研究中心、首都医科大学附属北京天坛医院主办的第二届天坛大脑病变精准外科治疗与脑功能保护香山论坛于2016年10月26日到27日在北京香山饭店举行。

　　近年来，脑科学在基础和应用研究酝酿着历史性的重大突破。美国、欧盟等发达国家纷纷推出大型脑研究计划，我国亦将启动以探索大脑认知原理的基础研究为主体，以发展类脑人工智能的计算技术和研发脑重大疾病的诊断干预手段为应用导向的“脑科学与类脑研究”国家科技重大专项。首都医科大学附属北京天坛医院脑血管外科团队和胶质瘤治疗团队长期致力于以脑功能保护为基础的大脑病变的精准外科治疗。为了即将到来的脑科学研究高潮，第二届天坛香山论坛把会议主题定位于脑科学研究的基础临床交叉互动。

北京天坛医院院长王晨教授致欢迎词

　　论坛邀请了中国科学院自动化研究所的蒋田仔教授、武汉光电国家实验室的龚辉教授、北京大学磁共振成像研究中心的高家红教授、清华大学生物工程系的高小榕教授、北京师范大学的韩在柱教授等脑科学基础研究专家，同时也请到天坛医院王硕教授、江涛教授、华山医院吴劲松教授、温州医学院附属医院的诸葛启钏教授等临床大家讲课。脑科学研究的基础、临床专家汇聚一堂，冀以相互启发激励，共同推动大脑病变精准治疗的发展。天坛医院院长王晨教授亦到会欢迎各位讲者。

中国科学院自动化研究所蒋田仔教授授课

　　脑网络组图谱已成为脑科学和脑疾病研究的新领域。中国科学院自动化研究所蒋田仔教授介绍了他们团队在脑网络组图谱绘制和应用方面取得的重要进展。蒋教授团队建立了脑图谱构建所需的脑亚区划分方法体系；对一些特性各异的脑区提出了针对性的脑区划分方案，并从不同角度进行了验证；在此基础上完成了全脑尺度上脑区功能亚区划分以及多模态连接模式绘制。蒋教授的报告颠覆了教科书对脑区的传统认识，引起神经外科医生的强烈兴趣：一些神经外科疾病如胶质瘤、脑血管畸形、烟雾病等是否会对脑网络连接及其图谱产生影响？利用疾病脑网络组图谱的研究，绘制疾病的脑网络组图谱的异常模式，是否可以成为脑疾病早期诊断和疗效评价的生物标志？利用脑网络组图谱进行神经外科手术导航、病灶定位和脑功能保护是否能够实现已知脑区的功能验证和未知脑区的功能发现？ 

北京大学磁共振成像研究中心主任高家红教授授课

　　功能磁共振（fMRI）已成为人类认识脑和脑疾病的利器，但是这种工具是否可靠，是临床神经科医生最为关注的问题。2016年6月28日Eklund等人在PNAS上发表了质疑功能磁共振的文章，更是一石激起千层浪。Eklund等文章指出，如果使用不合适的统计检验分析方法和阈值，功能磁共振将会导致高达70%的假阳性的错误结果；1992年至今，超过40,000篇使用功能磁共振作为研究工具的脑科学研究文章受到质疑。北京大学磁共振成像研究中心主任高家红教授的讲座针对功能磁共振这种误解进行了辨析。高教授指出应用可能出现假阳性结果的团簇分析统计方法处理的文章只是占功能磁共振研究的一小部分，并且，目前广泛接受的方法是更为严格的团簇水平的FWE校正(p = 0.001)，可把假阳性比例控制在满意水平。他指出Eklund等人工作的价值在于给fMRI领域内的人敲响警钟，要小心谨慎地选择统计检验分析的方法和参数。高教授提到在该文章发表后16天，Eklund同样在PNAS发表更正说明，承认夸大了可能受到影响文章的比例：“在应用团簇分析的15000篇文章中可能只有3500篇文章受到影响”。此外，高教授研究团队于2014年即开始对对团簇水平（cluster）随机场理论进行改进 ，改进后的cluster和TFCE的fMRI图是等价的。在演讲的最后，高家红教授提出功能磁共振应用中真正存在的问题：设备稳定性参差不齐；脑成像参数各不相同，无法共享整合；数据处理程序繁杂，统计方法各异。他呼吁建立fMRI图像质量控制标准；建立fMRI数据采集标准 ；建立fMRI数据分析标准，整体推动中国功能磁共振的技术规范化。 

武汉光电国家实验室的龚辉教授授课　　

　　2016年7月4日《自然•通讯》杂志发表了武汉光电国家实验室骆清铭、龚辉研究团队的一种称为全脑定位系统的全自动显微成像方法。这是骆清铭团队从2010年在Science杂志发表 “显微光学切片断层成像（MOST）获取小鼠全脑高分辨率图谱”工作的最新成果。骆清铭研究团队一直致力于全脑网络可视化研究，开发了适用于大样本的高分辨率、高通量的三维显微光学成像的系列技术，并在世界上率先实现了单神经元分辨水平全脑神经结构的精准成像。龚辉教授在论坛上详细解读了他们获得脑连接高分辨图谱的技术方法，并且透露这种显微光学成像技术已应用到灵长类动物脑连接成像。最让脑血管外科医生震撼的是，这种技术能够在细胞水平高分辨显示脑动脉、静脉微小血管和神经元细胞及轴突的形态位置关系。这种惊人的技术必将为血管神经细胞单元内相互作用疾病的病理发生发展机制研究提供无限想象空间。

清华大学生物工程系高小榕教授授课

　　清华大学的高小榕教授介绍了清华大学在脑机界面研究的成果。脑—机接口（BCI）是在人脑与外部设备之间建立的一个直接通讯渠道。此项技术在神经康复、认知计算、人机交互及人机混合智能等领域有广泛的应用前景。高小榕教授向与会者介绍这项科研成果，他预言在不久的将来，以“脑机接口”技术为基础开发的医疗器械产品，将会逐渐完善和成熟，并最终应用于医疗实践。可以预想的，这种以“脑机接口”技术为基础的医疗器械将通过神经外科医生的双手植入患者脑内。

北京天坛医院神经外科副主任王硕教授授课

北京天坛医院神经外科副主任江涛教授授课

　　我们知道，只有神经外科医生能够有机会在暴露大脑病变的同时研究正常人脑；只有神经外科医生可以为了识别脑功能区对脑皮层进行电刺激，进而认识脑。王硕教授、江涛教授、吴劲松教授、诸葛启钏教授分别讲述了在脑血管畸形、脑胶质瘤等疾病中，针对脑功能保护、脑皮层功能区分区、脑皮层和传导束可塑性等进行的探索。他们一致认为在功能影像、DTI影像引导的基础上，经典的电生理监测和电刺激仍是保护脑功能区，进而研究脑的金标准和有效手段。

北京天坛医院麻醉科主任韩如泉教授授课

　　天坛香山论坛涉及了脑结构和功能连接、脑机界面、认知测评、电生理监测、术中功能保护、脑疾病特点等脑科学基础、临床研究的重要方面，涵盖了临床脑研究环路的重要节点。对于与会的临床医生不啻是一场开阔视野、拓宽思路的头脑风暴。

北京天坛医院副院长、神经病学中心王拥军教授授课

　　近一个月来，国家卫计委、科技部相继发布通知，鼓励医院和临床医生作为重要组成参与国家医疗科技创新，鼓励掌握公众健康需求的医疗卫生机构与科研院所、企业组建产业技术创新战略联盟，推动临床医学研究。在天坛香山论坛上，脑科学的基础研究专家们展示的脑研究关键领域的前沿知识和核心技术，使与会的临床神经外科医生和青年学生兴奋不已，强烈感受到基础、临床协同合作的重大机遇。在天坛香山论坛上，北京天坛医院副院长王拥军教授作为一名临床科学家对临床医生提出要求：临床医生做好拥有良好科研素质的准备；要善于根据临床需求提出问题；要加强与不同研究背景科学家的交流合作，立志于攻克重大科学问题。

　　赵继宗院士曾在2014年中华医学会神经外科学分会杭州年会上发言，鼓励神经外科医师学习Pierre Paul Broca 、Korbinian Brodmann和Wilder Graves Penfield等脑科学发展初期的临床医生，积极参与脑科学的研究。天坛香山论坛更是提示，作为年轻一代的神经外科医生对于脑科学研究，对于即将到来的国家脑科学研究计划，要主动应对挑战，不应袖手旁观，加强与基础研究团队的联合，立志于在脑科学发展的新阶段做出推动临床医学进步的贡献。并且，未来神经外科的临床工作可能就根基于目前脑研究发现和技术创新的理解，不积极参与可能就意味着未来的落伍和淘汰。（图文：神经外科 曹勇 王明泽）