以腦造影(Brain Imaging)為研究平台之現代腦科學與腦神經精神醫學是當今最重要的顯學之一,科學界以生命科學之last frontier稱之,各種對腦有關的病理機轉與心智運作皆有快速不斷的突破發現。國際上在研究人類腦功能的科技及神經資訊的發展上有七大趨勢:
(1)以超高磁場(3.0T 或以上)磁振造影(MRI)設備從事腦部及身體各部位之常態及病態功能性磁振造影研究(fMRI, functional Magnetic Resonance Imaging)及磁譜分析(MRS, magnetic resonance spectroscopy),其中尤以功能性腦磁振造影(fMRI)為重點所在。
(2)利用MRI之VBM(voxel-based morphometry)與DTI(Diffusion Tensor Imaging)或DSI(Diffusion Spectrum Imaging)分別定量化研究大腦灰質於白質之變化。
(3)利用PET(Positron Emission Tomography)或SPECT(Single Photon Emission Computerized Tomography)及 kinetic modeling,深入神經傳導素受體之人腦活體造影研究(receptor mapping)
(4)透過腦磁波Magnetoencephalography (MEG)及高解析度腦電波Electroencephalography(EEG)其優越之臻毫秒(ms)高時間解析度(high temporal resolution),以探究腦網路神經元活動之時序機轉
(5)以seed-based functional connectivity及graph-theory的理論,經由resting-state fMRI、DTI/DSI與MEG/EEG所度量之腦神經生理訊號與結構影像,來探討大腦功能性與結構性神經網路連結(neural connectivity or neural network)
(6)結合基因研究與腦造影之研究,建立Imaging Genetics的技術,探討不同基因亞型對腦部功能與結構之影響
(7)使用重複性經頭顱磁刺激 Repeated Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS)或經頭顱直流電刺激(Transcranial Direct Current Stimulation, tDCS)來調控人腦神經之興奮性,除提供人腦神經控制之機轉研究更提供應用相關技術治療的契機。
自從1995年年底從瑞典Karolinska Institute回國,於臺北榮民總醫院歷任彭芳谷、程東照、張茂松、李良雄院長、教研部前主任何橈通及院方相關單位(放射線部、核醫部、麻醉部、神經醫學中心與醫院行政工務單位)的全力支援下,本人成立並主持設立於臺北榮總教學研究部之整合性腦功能研究小組及實驗室(Integrated Brain Research Unit, IBRU及Laboratory of Integrated Brain Research, LIBR),並結合國立陽明大學的菁英,開國內各大學研究機構及醫學中心之先,將近十八年的努力經營從零建立 臺北榮總與陽明大學人腦科學跨領域研究團隊,這是臺灣現代人腦科學的搖籃,也是國內唯一全方位的腦造影研究單位,每一項我們實驗室所開展的研究領域及技術 研發在國際上皆有重要的指標意義。
從最起初與臺北榮總國家正子斷層掃描醫用迴旋加速器中心(NPCC)合作建立功能性正子斷層掃描(PET)研究及方法學,多年來於IBRU/LIBR 建制完成 3T-MRI、高解析度腦電波儀(EEG)、全頭型腦磁波儀(MEG),並建置導航式穿頭顱腦磁刺激系統(navigated-TMS) 及tDCS等系統之外,更發展各種人腦神經資訊視覺化(visualization)與模式化(modeling)之高科技及多項基礎於臨床醫學科研計畫、同時開發神經工程腦機介面(Brain-Machine Interface)。