集思未来课题推荐——阿尔茨海默病等神经退行性疾病的脑机接口数字疗法研究

“2017年3月，硅谷科技风向标埃隆·马斯克宣布创办Neuralink公司，计划在4年内开发出首个用于治疗脑部疾病的脑机接口产品，未来将开发高生物相容性的植入神经接口，实现人工智能植入人脑，取代人类的自然语言交流，实现颠覆性的智能人机接口技术。”在人工智能概念普及的今日，脑机接口将成为开启将人变为“蝴蝶一样自由的思维”，将科幻带进现实的最后一道大门，也是生命科学希望攻克的最后一道课题。打通人工智能与机器的联结，意味着人类可以通过脑电控制假肢、轮椅、机器人等身边的事物，借助深度学习打造电脑，彻底颠覆人类的生活。项目将聚焦脑机接口这一前沿交叉研究课题。

探微计划：BME生物医学工程专题：阿尔茨海默病等神经退行性疾病的脑机接口数字疗法研究：皮层电化学信号动态建模与闭环神经调控技术开发【大学组】

开始日期: 2026-02-07

课时安排: 7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习

适合人群

适合年级 (Grade): 大学生及以上

适合专业 (Major): 电子计算机工程、生命科学、人工智能、软件工程等专业或者希望修读相关专业的学生；

需要具备大学微积分及Matlab编程基础；

建议选修: 生物学与人体生理学

导师介绍

Dejan导师现任加州大学洛杉矶分校（UCLA）电子计算机工程讲席终身正教授、电气与电子工程师协会会士(IEEE Fellow, Class of 2021）、美国医学与生物工程院院士(AIMBE Fellow， Class of 2022)，拥有加州大学伯克利分校博士学位。Dejan导师的研究聚焦植入式神经调节系统、领域特定计算、设计方法论，他于2006年在加州大学伯克利分校获得博士学位，并因此荣获2007年大卫·J·萨克里森纪念奖。他目前的研究方向包括植入式神经调控系统、领域特定计算架构以及设计方法学。教授于2014年共同创立了半导体知识产权创业公司Flex Logix Technologies。2009年，他获得了国家科学基金会的CAREER奖。2010年，他与他人共同获得了ISSCC杰克·雷珀杰出技术方向奖。2014年，他还荣获ISSCC Lewis获奖论文奖。在国际知名期刊发表论文110余篇，h指数56，i10指数160，引用量高达10000+。

项目介绍

本项目是工程与生命科学的交叉研究领域，具体内容包括神经工程和脑机接口、膜生物物理学、动作电位传导、神经信号记录和刺激、神经修复、数据分析与管理。学生将通过本项目了解人工智能为生命科学赋予的机会与限制以及脑机接口的具体案例，在项目结束时提交项目报告，进行成果展示。

项目大纲

神经工程和脑机接口：脑研究、脑结构、脑机接口、应用Introduction to neuroengineering and brain-machine interfaces (BCIs). Progress in brain research, brain structures, brain-computer interfaces, applications.

膜生物物理学: 膜电位、神经元细胞动力学、霍奇金-赫胥黎模型，膜生物物理学、神经元的电化学模型和动态行为（动作电位）Membrane biophysics. Membrane potential, neuronal cell dynamics, Hodgkin-Huxley model; explain membrane biophysics and electrochemical model of a neuron and its dynamic behavior (action potentials).

动作电位传导：电极/溶液界面、电极阵列、临床实例，离子流和电流、膜电位、动作电位Action potential propagation. Electrode-solution interface, electrode arrays, clinical examples; learn ionic flow and current, membrane potential, origin of action potential.

神经信号记录和刺激：神经信号刺激，神经信号记录，闭环神经调节；细胞内、细胞外刺激，强度-时间曲线，神经信号处理Neural recording and stimulation. Neural stimulation, neural recording, closed-loop neuromodulation; intracellular and extracellular stimulation, strength-duration curve, signal processing.

神经修复、数据分析与管理：心脏起搏器、人工耳蜗、脑深部刺激、脊髓刺激，数据分析，社会影响，神经治疗技术，未来应用Neural prostheses, data analytics, regulatory. Cardiac pacemaker, cochlear implants, deep-brain stimulation, spinal cord stimulation; data analytics; social implications; explain therapeutic neurotechnology, develop outlook into future applications.

项目回顾与成果展示Program Review and Presentation

论文辅导 Project Deliverables Tutoring

项目收获

7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习 共125课时；

项目报告；

优秀学员获主导师Reference Letter；

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导（可用于申请）；

结业证书；

成绩单。