人腦是自然界中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能的理解被認(rèn)為是人類認(rèn)識(shí)自身和自然的“終極疆域”。神經(jīng)外科作為唯一能接觸和操作活體人腦的學(xué)科，應(yīng)積極主動(dòng)站位中國(guó)“腦計(jì)劃”，在腦科學(xué)的研究中發(fā)揮生力軍的作用。

值得注意的是，當(dāng)前神經(jīng)外科參與腦科學(xué)研究過(guò)于簡(jiǎn)單化、非系統(tǒng)化，需要加強(qiáng)科學(xué)設(shè)計(jì)及醫(yī)工、醫(yī)研合作。借鑒教育學(xué)中的概念，我們思考神經(jīng)外科需要從“STEM”即科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、醫(yī)學(xué)（Medicine）四個(gè)層面全方位進(jìn)行腦科學(xué)研究。

首先，神經(jīng)外科的腦疾病患者常常有神經(jīng)功能和高級(jí)認(rèn)知功能的改變，這些為研究不同狀態(tài)腦功能改變機(jī)制提供了疾病模型，為研究人腦的工作機(jī)制提供了因果關(guān)系的證據(jù)，可以檢驗(yàn)動(dòng)物研究及其他學(xué)科的腦研究準(zhǔn)確與否。

其次，在神經(jīng)外科手術(shù)中需要切除部分腦組織達(dá)到治療的目的，在這個(gè)過(guò)程中，可以結(jié)合基礎(chǔ)研究的成果，對(duì)腦工作原理進(jìn)行驗(yàn)證與再認(rèn)識(shí)。

因此，在參與腦科學(xué)的研究過(guò)程中，神經(jīng)外科應(yīng)充分發(fā)揮在腦認(rèn)知功能研究中的臨床優(yōu)勢(shì)，圍繞深層次的科學(xué)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究成果的補(bǔ)充和強(qiáng)化。

首先，在宏觀尺度上，可以利用多模態(tài)神經(jīng)影像技術(shù)對(duì)人腦結(jié)構(gòu)、功能、代謝、灌注等進(jìn)行刻畫，了解正常生理和病理狀態(tài)下不同腦區(qū)及其連接的特征屬性。

其次，在神經(jīng)外科清醒開顱手術(shù)中，利用電生理技術(shù)，對(duì)大腦皮層和皮層下傳導(dǎo)束進(jìn)行電刺激，目前被認(rèn)為是腦功能驗(yàn)證的“金標(biāo)準(zhǔn)”。

再者，神經(jīng)外科特有的顱內(nèi)腦電技術(shù)包括皮層電極和腦深部電極，具有精細(xì)的空間分辨率和高時(shí)間分辨率，為腦研究提供了時(shí)機(jī)。

最后，需要指出的是，需進(jìn)一步將基礎(chǔ)腦科學(xué)研究中的革新技術(shù)如光遺傳學(xué)、類腦計(jì)算、納米技術(shù)、新型神經(jīng)調(diào)控技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)等應(yīng)用于神經(jīng)外科領(lǐng)域，推動(dòng)神經(jīng)外科在腦科學(xué)研究中的原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。

當(dāng)前諸多腦疾病患者的神經(jīng)功能障礙無(wú)法得到有效康復(fù)，發(fā)展腦機(jī)接口技術(shù)可能為這些患者帶來(lái)福音。神經(jīng)外科可以利用自身的優(yōu)勢(shì)，打開顱骨為腦機(jī)接口提供除了頭皮腦電信號(hào)以外的高信噪比顱內(nèi)腦電信號(hào)。

因此，神經(jīng)外科應(yīng)以臨床需求為導(dǎo)向，聯(lián)合類腦技術(shù)領(lǐng)域、工程學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)力量，研發(fā)新型的微創(chuàng)甚至無(wú)創(chuàng)的腦機(jī)接口設(shè)備，提高腦機(jī)接口設(shè)備的精準(zhǔn)度、易操控性和抗干擾能力，賦予腦機(jī)接口設(shè)備深度學(xué)習(xí)、人機(jī)協(xié)同、自主操控等新特征，以滿足臨床需求。

據(jù)WHO報(bào)告，腦疾病所帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)已超過(guò)心血管疾病和癌癥，抑郁癥、阿爾茨海默病等腦疾病已成為普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。因此，神經(jīng)外科在參與腦科學(xué)研究過(guò)程中，以這些重大腦疾病的診治為臨床導(dǎo)向。

一方面爭(zhēng)取尋找出重大腦疾病預(yù)警和早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物，包括基因?qū)W檢測(cè)、血液和腦脊液等生物學(xué)標(biāo)本的分子檢測(cè)、神經(jīng)影像的特征等。

另一方面，在臨床轉(zhuǎn)化上利用新型的藥理、生理和物理調(diào)控技術(shù)（如聲、光、電、磁等）進(jìn)行治療或延緩腦疾病進(jìn)展。值得注意的是，基礎(chǔ)研究的臨床轉(zhuǎn)化并非易事，需要依賴于從科學(xué)、技術(shù)、工程方面的探索和研發(fā)，需要多學(xué)科的交叉融合和支持，才能獲取對(duì)大腦的新認(rèn)識(shí)、腦疾病治療的新方法。

五、小結(jié)

總之，神經(jīng)外科應(yīng)該抓住當(dāng)前腦科學(xué)研究前所未有的發(fā)展機(jī)遇，發(fā)揮自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，在符合醫(yī)學(xué)和社會(huì)倫理的基礎(chǔ)上，圍繞“科學(xué)、技術(shù)、工程、醫(yī)學(xué)”的STEM研究主線重點(diǎn)布局，力爭(zhēng)在中國(guó)“腦計(jì)劃”研究中發(fā)揮生力軍的作用，為中國(guó)腦科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)力量！