脑机芯片神经工程团队

团队负责人介绍：

殷明 教授

海南大学生物医学工程学院教授，博士生导师。清华大学电子工程系学士、硕士，美国北卡罗莱纳州立大学电子工程系博士，布朗大学博士后。兼任全国信标委脑机接口分委会（SAC/TC28/SC43）专家委员；中国工业和信息化部脑机接口标准化技术委员会（MIIT/TC4）专家委员；中国人工智能学会脑机融合与生物机器智能专委会委员；海南生物医学工程协会委员。2013年至2020年间先后担任美国布朗大学助理研究教授、美国Blackrock Neurotech公司高级工程师，2020年底加入海南大学。

长期致力于脑机接口方向的集成电路芯片设计、无线可植入式神经记录和刺激系统、脑机接口器件研发和应用，拥有20多年脑机接口相关科研工作经验。先后主持科技部科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目课题、国家重点研发项目课题、国家自然科学基金等10余项项目。

个人简介：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1106/1367.htm

团队介绍：

团队致力于与生命医学相关的新一代电子仪器与设备的开发与应用，着重在功能性生物集成芯片设计、高精度神经记录和刺激、脑机接口、脑疾病诊断与治疗新技术等方面聚集一批多学科融合的中青年师资队伍。团队配备芯片设计和仿真的基础硬件设施，已形成一个设计、测试和封装一体化的生物电子工程平台。结合学院非人灵长类动物模式研究基地，为团队在其研究方向上提供了充足的科研条件，并将迅速促进团队在其研究领域达到国内的一流水平。团队将通过在功能性芯片开发上的突破，实现新一代世界领先的神经工程和脑机接口器件，为脑科学、脑疾病及其他神经研究提供新手段、新方法，推动其在脑疾病诊断、治疗，肢体损伤康复、人工智能、脑机接口等领域应用。并且，团队正在进行功能性生物集成芯片、神经记录和刺激系统，以及脑机接口器件的产业化。

团队成员：

竭婧  教授

华南师范大学心理学博士，新加坡国立大学访问学者，硕博士生导师，脑机智能应用专委会委员，职业心理健康促进专委会委员，主要研究方向为情绪、认知或行为的脑电信号和脑影像编、解码，以及情绪情感障碍(如共情缺陷、抑郁、成瘾、恐惧等)和攻击行为的识别和神经调控技术等。

个人简介：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1106/2344.htm

梁丰研  教授

四川大学本科（2016），香港中文大学博士（2021），海南大学高聘副教授（2022）、副教授（2024）、教授（2026），海南省C类高层次人才，康复医学会脑机接口专委会委员。从事侵入式脑机接口、脑-髓-机接口、神经机器人与运动神经解码研究。

个人简历：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1106/10921.htm

王啸  副教授

吉林大学学士（2012），长春理工大学硕士博士（2020），海南省“南海新星”。长期从事瞬态信号测试领域的研究，拥有丰富的电子电路系统开发测试经验，致力于高通量脑电神经信号记录系统开发、高通量神经信号数据压缩算法研究以及神经刺激系统开发与应用。

个人简介：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1107/8581.htm

郭哲杉  副教授

上海理工大学学士（2012），浙江大学博士（2019），美国明尼苏达大学神经调控中心博士后（2019~2022），海南省“南海新星”。研究方向：基于脑机接口的神经信号解码及神经调控治疗帕金森病、癫痫等神经系统疾病的机制研究。研究领域涉及神经调控、脑机接口、神经信号解码等。

个人简介：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1107/10931.htm

青婉怡 讲师

四川大学学士（2021），香港理工大学博士（2026），哈佛医学院&麻省总院访问学者（2025）。研究领域涉及脑肌耦合，感觉运动整合，多模态康复机器人及远程康复。致力于精细感觉运动机制研究，植入式脑机接口评估和临床转化，非侵入式脑机接口设备开发及应用。

个人简介：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1108/11581.htm

研究方向：

1.生物医学应用方向的集成电路芯片设计 （Biomedical IC Design）

通过使用高精端节点集成电路的大规模混合模数集成电路的设计制作，以达到超低功耗，低噪声，高密度，超高通道的神经信号记录刺激“片上系统”芯片。

2.无线可植入式神经记录和刺激技术 （Wireless Implantable Neural Recording and Stimulation Techniques）

超高通道高精密度高带宽脑信号无线记录仪通过高频采样达到微秒级时域精度，从而可以完整地采集各个频段的神经生物电信号。而且通过亚毫米的空间精度实现对单个神经元脉冲信号的观测，及超高通道数，来实现对不同脑区，>1000数目的神经元信号进行同步监测。另外通过可调参数的电刺激对神经网络进行模式化调控，从而研究涉及大面积跨脑区域的初级甚至高级脑功能背后的介观神经环路机制。并推动其在新一代脑机接口、类脑智能等领域的应用。

3.脑机接口 （Brain Machine Interface）

用于帮助肢体创伤或运动神经性疾病病人恢复运动功能。在运动康复方面，通过对大脑皮层的神经信号的记录分析处理，解码并预测其神经状态，用以生成控制信号来控制外围辅助设备，例如假肢，轮椅，电脑，机械手。同时对外围辅助设备上的触觉传感器所感知的信号进行分类处理，通过电刺激（神经刺激系统）传回给大脑形成闭合反馈式的脑机接口系统。在认知和情感功能提升方面，基于脑电和脑影像数据，编解码情绪、记忆等状态，并通神经调控技术进行辅助干预。当前此领域在全球迅速发展，目前面临的困难是大脑信号的采样精度，实时性，和覆盖面积都受到采集设备和技术的限制。这导致了脑机接口设备速度慢，实时性差。这方面的困难可以通过如前所述的超高通道高精密度高带宽脑信号记录仪来克服。此外还需对采集数据的分类处理算法进行优化，以提高控制信号产生的速度，由此达到实时脑机接口，从而实现更接近自然健康人体机能的肢体创伤恢复和运动神经性疾病治疗。另外，脑机接口不仅可以用于治疗创伤和疾病，它还可以通过控制辅助设备来进一步提高健康人体的机能，而且是开展类脑研究和人工智能不可或缺的技术手段。

4.用于常见神经性疾病诊断与治疗的仪器设备开发 （Medical Equipment for neurological disease diagnosis and treatment）

据世界卫生组织统计，到2019年为止全世界癫痫病患者和帕金森症患者人数分别为5千万和1千万人。我国帕金森症患者占三成，而癫痫病患者超过1千万。而脑信号记录仪对于脑神经性疾病的研究、预防、诊断以及治疗都有重要作用，也被广泛的应用于人体常规检查和健康监控的应用中。新型超高通道、高时空精度的植入式，便携式，头置式神经信号记录和刺激系统开发和应用，可以为常见神经疾病（如癫痫，帕金森病，老年痴呆症，震颤，慢性神经疼痛）的病理研究、实时监测和精确诊断提供新方法、新手段。并且通过系统的刺激功能，可以对以上疾病实现辅助治疗的效果。

主要成果介绍：

代表性论文

（1）Yin M#, Borton DA#, Komar J, Agha N, Lu Y, Li H, Laurens J, Lang Y, Li Q, Bull C, Larson L, Rosler D, Bezard E, Courtine G, Nurmikko AV. Wireless Neurosensor for Full-Spectrum Electrophysiology Recordings during Free Behavior. Neuron, 2014, 84(6):1170-1182. 影响因子: 14.415，SCI，JCR 1区

（2）Yin M, Borton DA, Aceros J, Patterson WR and Nurmikko AV. A 100-channel hermetically sealed implantable device for chronic wireless neurosensing applications. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 2013, 7(2):115-128. 影响因子:4.042，SCI，JCR 1区

（3）Borton DA#, Yin M#, Aceros J and Nurmikko AV. An implantable wireless neural interface for recording cortical circuit dynamics in moving primates. Journal of Neural Engineering, 2013, 10(2):026010. 影响因子:4.141，SCI，JCR 1区

（4）Lee SB, Yin M, Manns JR, Ghovanloo M. A wideband dual-antenna receiver for wireless recording from animals behaving in large arenas. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2013, 60(7): 1993-2004. 影响因子:4.424，SCI，JCR 1区

（5）Yin M and M. Ghovanloo M. A low-noise clockless 32-ch simultaneous wireless neural recording system with adjustable resolution,” Analog Integrated Circuits and Signal Processing, 2010, 66(3):417-431. 影响因子:0.925，SCI，JCR 3区

（6）Nurmikko AV, Donoghue JP, Hochberg L, Patterson WR, Song YK, Bull C, Borton D, Laiwalla F, Park S, Yin M, and Aceros J. Listening to brain microcircuits for interfacing with external world – progress in wireless implantable microelectronic neuroengineering devices. Proceedings of the IEEE, 2010, 98(3):375-388. 影响因子: 10.252, SCI，JCR 1区

（7）Yin M and Ghovanloo M. Using pulse width modulation for wireless transmission of neural signals in multichannel neural recording systems. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2009 17(4):354-363. 影响因子:3.340，SCI，JCR 1区

（8）M. Yin and M. Ghovanloo, “A low-noise clockless 32-ch simultaneous wireless neural recording system with adjustable resolution,” Digest of technical papers IEEE Intl. Solid State Cir. Conf. (ISSCC), pp. 432-433, Feb. 2009.

美国专利

（1）A. Nurmikko, M. Yin, W. Patterson, J. Aceros, D. Borton, C. Bull, and F. Laiwalla, “Implantable wireless neural device,” USPTO, US20140094674A1/US10433754B2.  2014-04-03 (美国).

（2）M. Ghovanloo and M. Yin, “Systems and methods for multichannel wireless implantable neural recording,” USPTO, US20100106041A1. 2010-04-29 (美国)

（3）M. Yin, M. Sorenson, R. Franklin, C. Dryden, D. Borton, and M. Powell, “Stimulation and recording ASIC architecture for general neurosensing and neural modulation applications” United States application or PCT international application number 63/073,565 (Provisional patent) submitted on 2020-09-02 (美国).

著作章节

（1）Chapter 5 - Wireless Neurotechnology for Neural Prostheses, A. Nurmikko, D. Borton, M. Yin, “Neurobionics: The Biomedical Engineering of Neural Prostheses”, Robert K. Shepherd (Editor), ISBN: 978-1-118-81487-1,360 pages, August 2016, Publisher: Wiley-Blackwell

（2）Chapter 1 - Advances in Penetrating Multichannel Microelectrodes Based on the Utah Array Platform, M. Leber, J. Korner, C. F. Reiche, M. Yin, R. Bhandari, R. Franklin, S. Negi, F. Solzbacher “Neural Interface: Frontiers and Applications”, Xiaoxiang Zheng (Editor), ISBN: 978-981-13-2049-1, 2019, Publisher: Springer

产品开发

（1）美国黑岩微系统公司 (Blackrock Microsystems) 无线多通道神经记录仪器和接收机产品开发 (2014~2019)

a)CerePlex W: https://blackrockmicro.com/cereplex-wireless-headstage/ (2014~2017)

b)CerePlex Exilis：https://blackrockmicro.com/cereplex-exilis/ (2016~2018)

c)CerePlex Receiver: https://www.blackrockmicro.com/neuroscience-research-projects/primate-research-systems/#wireless (2014~2017)

d)医疗多通道肌肉刺激器件(2014~2016)

（2）布朗神经卡（2010~2013）：https://www.nih.gov/news-events/news-releases/wireless-implanted-sensor-broadens-range-brain-research

科研举例