問答｜研究癲癇可以成為探秘腦科學的關鍵？

問：為什麼說癲癇的研究可以成為探秘腦科學的關鍵？答：作為腦的疾病，癲癇的「腦屬性」決定了它與腦科學的緊密關係。

人類大腦，這個雖然只有1.5公斤左右重，卻擁有1000億個神經元的傢夥，有著多少秘密？腦與神經科學的研究對於類腦智能的開發有著怎樣的啟示？類腦智能的發展在腦疾病的診治方面存在怎樣的潛能？6月17日，上海科普大講壇第98講「『超級大腦』來臨——腦科學與人工智慧的對話」在上海科技館舉行。此次講壇特別邀請到中國科學院院士、中國科學院神經科學研究所所長蒲慕明，上海交通大學電腦科學與工程系研究員俞凱和復旦大學附屬兒科醫院神經內科教授王藝，分別從「大腦的奧秘」、「物聯網時代的人工智慧」和如何「打好神經發育的前哨戰」三個角度為感興趣的閱聽人揭示了腦科學與人工智慧之間千絲萬縷的聯繫，並現場答疑解惑。活動期間，一種常見腦病「癲癇」是打開人腦秘密的大門的新穎觀點引起了閱聽人的注意。癲癇俗稱「羊角風」或「羊癲風」，作為腦的疾病，是僅次於腦卒中的常見慢性神經系統疾病，是腦神經元過度放電導致反覆性、發作性和短暫性的中樞神經系統功能失常的一種慢性疾病。據此估計中國約有900多萬的癲癇患者，其中500～600萬是活動性癲癇患者，同時每年新增加癲癇患者約40萬。癲癇在任何年齡、地區和種族的人群中都有發病，但以兒童和青少年發病率較高。近年來，隨著我國人口老齡化，腦血管病、癡呆和神經系統退行性疾病的發病率增加，老年人群中癲癇發病率也已出現上升的趨勢。不久後的6月28日是第十二個「國際癲癇關愛日」，今年的主題是「癲癇與腦科學」。為什麼說癲癇的研究可以成為探秘腦科學的關鍵？癲癇是發病率僅次於腦卒中的常見慢性神經系統疾病，以腦神經元過度放電導致反覆性、發作性和短暫性的中樞神經系統功能失常為特徵。癲癇在任何年齡、地區和種族的人群中都有發病，但以兒童和青少年發病率較高。作為腦的疾病，癲癇的「腦屬性」決定了它與腦科學的緊密關係，從而在探索人類大腦秘密中起到了重要作用：腦科學研究是存在無限可能性的領域，而癲癇病是研究腦功能的最佳平台。由於癲癇病是一種「純屬」腦部的疾病，它的病因、癥狀、診斷、治療（包括藥物和外科手術、神經調控）、研究、康復都集中於人腦。所以，癲癇的研究對揭示人腦的秘密提供了一個少有的、特別的、便捷的管道，逐漸引起了各相關學科專家的重視和使用。腦電活動是腦功能的本質反映，而癲癇是腦電活動異常的疾病。腦電生理檢查作為癲癇診斷核心手段，特別是由於需要精確定位癲癇源而進行的顱內電極植入，相比較其他疾病，為研究腦功能提供了特色也是獨有的機會。癲癇外科是臨床醫學中唯一可以在癲癇患者腦內植入電極進行研究的學科，通過植入腦內的電極對患者進行認知功能的研究，將為「模仿腦」研究提供一種全新的方法和工具，特別是在腦機介面、人工智慧等領域可以做到具有開創性的探索。也許，人類的「下一次進化」就藏在癲癇病人大腦中！一直致力於腦科學研究的蒲慕明院士表示：「大腦是宇宙中最複雜的物體，不但有極為複雜的神經網路結構，還有千變萬化的動態資訊。就在編寫這句話的時候，大腦裡可能有上億個神經細胞在不斷地發放電脈衝，但是這些電活動怎樣形成思緒，怎樣有序地控制打出想說的話，對於這樣一個簡單的功能，我們目前的認識仍是極為有限的。探索人腦的奧秘，是理解自然的最終疆域；認識自我的本質，從學習神經科學開始。」長期從事人工智慧和智能語音開發的俞凱則指出：「當今時代產生了由 PC 互聯網時代到硬體物聯網的時代的變革。深度學習和大數據是基礎，但並不是萬能的，機器人的智能一大部分程度是來源於它的腦子，一大部分也是能否跟人進行互動。認知計算是深度學習和大數據組合之外，業界需要探索的方向。」具有豐富的腦疾病臨床醫療經驗的王藝教授則從大腦的內部結構和功能的角度介紹了大腦疾病的誘因和發作機理。「腦疾病給患者尤其是青少年兒童的身心發育、社會能力、家庭帶來極大的影響，我們應該正視這些疾病，並對這類疾病的防禦和治療有一個客觀科學的認識。」王藝教授介紹。