【腦客中國(guó)】劉泉影：基于計(jì)算建模的神經(jīng)調(diào)控優(yōu)化策略——靶點(diǎn)腦區(qū)、輸入序列的選擇

7月27日晚20點(diǎn)，南方科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系助理教授劉泉影作為腦客中國(guó)科研第65位講者為大家?guī)碇黝}為《基于計(jì)算建模的神經(jīng)調(diào)控優(yōu)化策略——靶點(diǎn)腦區(qū)、輸入序列的選擇》的報(bào)告。

在報(bào)告最后階段，劉泉影老師總結(jié)道：選擇最佳的神經(jīng)調(diào)控策略時(shí)，無論是建模的角度或是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的角度，都是控制策略的。差別只在于是先進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)還是采集數(shù)據(jù)，最后都需要基于第一步去做優(yōu)化，找到一個(gè)最佳的刺激策略。

對(duì)于未來的研究方向，劉泉影老師認(rèn)為整個(gè)控制角度領(lǐng)域是有挺多東西可以做的：

1.首先是系統(tǒng)辨識(shí)的性能，它的精度、時(shí)間、要求的數(shù)據(jù)量都有很大的優(yōu)化空間。尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身比較復(fù)雜時(shí)，能不能把大腦的網(wǎng)絡(luò)做系統(tǒng)辨識(shí)是一個(gè)很值得研究的方向。

2.第二點(diǎn)就是控制的性能，它的實(shí)時(shí)性、魯棒性。我們現(xiàn)在做過的研究還沒有考慮到魯棒性，如果給系統(tǒng)加一些噪聲，或者大腦本身也會(huì)自發(fā)產(chǎn)生噪聲，它是否還能夠控制得住？

3.大腦是一個(gè)非常復(fù)雜的，即非線性大腦，不同的腦區(qū)之間的還有時(shí)延，大腦還是一個(gè)分層的系統(tǒng)，所以這些都是可以去摸索促進(jìn)新的控制理論的發(fā)展，也可以把一些現(xiàn)在控制里面有的建模方式應(yīng)用到大腦的控制設(shè)計(jì)里面去。

4.最后我們可能關(guān)注的就是控制的節(jié)點(diǎn)，從控制的角度去選擇腦區(qū)靶點(diǎn)。當(dāng)然很多醫(yī)生可能更希望的是根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)去選擇，但是醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)從算法角度來說未必是一個(gè)全局的最優(yōu)解，它可能只是局部最優(yōu)解。

另外神經(jīng)系統(tǒng)的科學(xué)角度主要從以下四個(gè)角度：

1.腦網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)研究（能控性、可觀測(cè)性）

2.將不同任務(wù)下u(t)來研究腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

3.不同腦疾病的刺激u(t)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

4.無創(chuàng)神經(jīng)刺激下如何選擇節(jié)點(diǎn)（feasible？）

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