原創： United Imaging
大腦，僅重3磅的人體器官，卻被稱為宇宙中最為複雜精妙的「系統」。
大腦如何讓我們與眾不同？我們如何通過大腦認識並感知世界？藏在大腦中的奧秘究竟還有多少？
聯影原創視頻：《「3磅宇宙之謎」——專訪中國科學院院士張旭研究員、復旦大學附屬華山醫院副院長毛穎教授》
基於聯影uMR 790探索磁共振，聯影與上海腦科學與類腦研究中心、上海交通大學、復旦大學附屬華山醫院（西院）、中國科學院昆明動物研究所、浙江大學醫學院第二附屬醫院等國內頂尖科研院所和醫院開展深度合作，圍繞健康人類腦分子與功能腦圖譜研究、腦腫瘤及退行性神經疾病研究、靈長類動物腦分子與功能圖譜研究等方向展開腦科學研究。
我們專訪中國科學院院士張旭研究員、復旦大學附屬華山醫院副院長毛穎教授，與兩位大咖深入探討，一窺「3磅宇宙」的奧秘。
著名神經科學家，主要從事疼痛與認知功能障礙的分子細胞生物學機理研究，已發表論文120篇，參編疼痛學經典教科書《Textbook of Pain》等專著。曾獲得何梁何利科學與技術進步獎、中國青年科技獎、上海市自然科學牡丹獎、上海市首批「領軍人物」、中國細胞生物學學會-CST傑出成就獎等一系列榮譽。
A：大腦是人類最複雜、最神秘的器官。人類的感覺、思維、記憶、情緒、運動等所有對外周的感受及動作支配都源自大腦。大腦由近千億個神經元和神經連接構成，它們之間如何連接，連接錯誤會導致什麼後果？對大腦的研究已經成為現代科學最重要的課題之一，也是最難攻克的科學堡壘。目前已經取得許多突破性的成果，但這還遠遠不夠，依然有無數的問題等待我們去探索和解答。
中國科學院院士張旭研究員帶領團隊開展實驗
A：近年來，世界各國紛紛積極探索大腦的奧秘，中國也展開了相關的腦科學研究計劃。中國腦科學研究主要聚焦在以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究以及以建立和發展人工智慧技術為導向的類腦研究兩方面。研究以闡釋人類認知的神經基礎為主體與核心，同時在預防、診斷和治療腦重大疾病研究領域重點發力。在大數據快速發展的時代背景下，我們還受大腦運作原理及機制的啟示，通過計算和系統模擬推進人工智慧研究。
A：2018年5月，上海腦科學與類腦研究中心成立，旨在立足世界腦科學與類腦研究前沿，聚焦國家在腦科學與類腦研究領域的戰略需求，加快推動我國在該領域的重大突破和跨越。在具體的研究領域，腦健康、腦發育、腦衰老都是我們發力的重點。比如兒童腦智發育研究——通過對兒童腦發育的研究促進兒童教育，以更有效的方式獲得知識；老年人的腦衰老研究——如何對阿爾茨海默病等神經退行性疾病進行防治、診斷和治療，從而降低疾病對患者及其家庭的影響。
聯影QSM定量磁化率成像
A：我從2011年底開始和聯影接觸，至今已有八年時間。在成像技術、軟體應用上，聯影均能為我們的腦科學研究提供強有力的支持。更重要的是，從長遠來說，在保證腦科學研究所必須的底層數據穩定性、可持續性和可回溯性上，聯影作為國產設備公司具有得天獨厚的優勢。
我們近期將會引進一台聯影3.0T探索磁共振，基於這台設備，我們將對腦圖譜進行更加深入的研究和繪製。
腦圖譜研究被認為是認知腦功能並進而探討意識本質的科學前沿，像聯影3.0T探索磁共振這樣的研究型磁共振，它所提供的腦影像數據，為腦解剖連接模式和腦功能研究、腦疾病研究提供有力支持，進一步完善有明確生物學意義的腦圖譜及適用性的驗證方法體系，助力腦科學研究從源頭上進行創新。
A：的確，我很喜歡藝術，我少年時期一直夢想成為一名畫家。做腦神經相關研究之後，我發現，生命比藝術更美——就像我們現在所看到的大腦神經纖維圖，你不覺得它本身就是一個十分精緻的藝術品？
生命時常會讓我們覺得不可思議，比如，大腦的微觀世界和宏觀世界是完全不同的景象，我越研究就會越感嘆：生命是如何發展到如此偉大的地步？生物為什麼會有這麼多的控制力？這些控制力是怎麼來的？每一個生命背後，甚至生物每一個簡單動作背後，都蘊含著十分偉大的力量，為此，每個生命都值得被尊重。在我意識到這一點之後，發現生命科學才是我最熱愛的事業，值得我一輩子投身其中。
主要從事腦腫瘤、腦血管病臨床和應用基礎研究，從醫27年，發表論文200餘篇，其中SCI收錄100餘篇，曾榮獲國家科技進步二等獎3項，省部級獎項8項。
A：研究大腦是一件非常激動人心的事兒！大腦太奇妙了，它擁有其他器官無法比擬的決策力，因為它總在不斷自我顛覆與創新。中國腦科學研究以「認識腦」、「保護腦」和「模擬腦」為目的，華山西院作為上海腦疾病研究中心，承擔腦疾病研究、上海「腦庫」建設等多項重要任務，我們正與聯影合作，圍繞健康人類腦分子與功能腦圖譜基礎驗證展開研究，實現腦科學研究的臨床轉化，進而治療以腦腫瘤、腦血管為首的腦疾病。
A：中國已經有很多研發高端醫療設備的公司，在影像學領域也取得諸多突破性的發展。聯影，正是其中最「亮眼」的那一個。華山西院和聯影多年前就已開始合作，在技術創新方面，聯影不是僅局限於核磁共振領域，在分子影像、醫療AI等方面的探索也獲得引人注目的成就，我們正是被此深深吸引，主動與聯影開展深度合作。
腦科學研究中，如何建立人類腦圖譜一直備受關注——只有認知正常大腦的圖譜結構，才能研究腦疾病如何會引起大腦病變。由此，我們需要在人類全周期，從幼兒到成年再到衰老，研究不同階段的腦圖譜。在建立人類腦圖譜的基礎之上，探索人類大腦的不同腦功能，這將為我們認知腦功能網絡結構如何活動，以及患者康復過程的腦功能網絡如何實現重塑等提供最強有力的依據。
今年年初，我們正式成立了復旦大學神經外科研究所腦功能實驗室，在由聯影研發的3.0T磁共振uMR 790 探索磁共振上開展腦圖譜研究，圍繞大腦功能和結構分區及聯結圖譜的在體和離體驗證、中老年人的正常腦衰老圖譜展開探索。
復旦大學附屬華山醫院副院長毛穎教授
A：在腦疾病治療過程中，由於對腦功能分區的不明確，極易導致對不同腦功能的損傷，最終引發術後併發症。因此，在腦科學研究中，我們將重點關注與研究人類大腦各功能區所獨有的功能。
華山西院基於聯影3.0T磁共振，利用「喚醒手術聯合直接電刺激」來驗證大腦結構和功能分區的關係。基於先進功能腦影像，術前對語言功能區精準定位，術中採取喚醒麻醉、電刺激方法驗證和明確語言功能區，在保護語言功能區的前提下，對腦疾病進行治療，能夠極大降低對患者術後語言功能的損害程度。
聯影靜息態腦功能成像：體素2*2*2mm³，68層
聯影3.0T探索磁共振以高清晰度、高解析度影像顯示微觀細節結構，助力大腦結構分區與連接驗證研究，為腦疾病研究提供堅實基礎。此外，聯影磁共振科研平台以醫院科研需求角度為出發點，共同開發新序列和新算法，大幅縮短科研向臨床應用轉化的時間。一系列豐富的高級軟體應用和AI應用，有助於腦腫瘤手術的術前規劃。
A：在腦血管、腦腫瘤診斷的DTI研究中，我們發現，很多患者的腦腫瘤生長在大腦纖維傳導束周圍。我們藉助聯影3.0T探索磁共振，對大腦神經纖維聯絡和網絡連接呈現極其精細的顯示。一方面，醫生能夠治療過程中完美地避開大腦纖維束；另一方面，對於破壞纖維束的腦膠質瘤，醫生可以最直觀地看到腫瘤是如何來破壞纖維束。由此，我們根據大腦纖維傳導束被破壞的情況，明確區分出腫瘤的良性或惡性，這對於臨床神經科學、腦疾病的腦科學研究具有很高的臨床價值。
聯影多方向高解析度DTI：體素1.3*1.3*1.3mm³，111層，96方向
未來，我們期待聯影能夠研發更高端的科研機型，為醫生呈現腦功能解剖結構的同時，顯示大腦的代謝方法和代謝狀態，這對於腦科學研究意義重大。
高性能系統
強勁梯度性能為磁共振成像提供遠超常規成像的信息質量和成像效率，為特殊臨床場景創造前所未有的可能。搭載新一代光梭引擎，以最優化智能疊代式重建，保證圖像質量的同時，「0」延時實時成像；實現超高速0.5秒動態增強，獲得高清0.5mm 3D等體素精細圖像。在全身部位全序列覆蓋的同時，實現快速精準的光梭2D/3D、動態、靜態成像。
全面高級應用、AI應用
基於高性能系統，提供從臨床到科研更豐富的應用組件，靜息態腦功能成像及超多方向DTI等高級應用、腦結構量化分析和腦腫瘤量化分析等AI應用，為腦科學研究提供觸手可及的工具。
國家腦科學研究主力平台
基於高性能磁共振系統和開源創享平台，聯合國內頂級科研院所和醫療機構，共同助力國家腦科學研究。