TITAN 实验室于 2023 年在巴黎阿道夫·德·罗斯柴尔德基金会医院（Adolphe de Rothschild Foundation Hospital）成立。作为巴黎大学（Université Paris Cité）创新皮层电生理学研究发展的一部分，该实验室隶属于整合神经科学与认知中心（UMR 8002 CNRS）
实验室旨在实现心理表征的神经解码，并对大脑活动进行数字化预测，从而开发用于补偿神经功能障碍脑机接口，并构建适用于精准医疗的数字化大脑模型。
为此，我们既需要开发全新的皮层记录技术，也需要创新人工智能方法来对这些记录数据进行分析。
第一研究轴心专注于大脑记录的技术创新，旨在解决一个核心问题：开展神经解码时，记录大脑活动的最适规模是什么？
我们应该记录单个神经元、局部微小神经元集群，还是遍布全脑的分布式群体？我们应该逐层测量皮层柱内的活动，还是捕捉多个皮层柱的全局活动？我们应当倾向于高精度但具侵入性的记录，还是选择范围更广但精度较低的非侵入性方法？
围绕这些问题，我们开发了一个技术平台，能够在单一环境下获取人类所有上述类型的记录：
■
难治性癫痫手术期间的单个神经元记录：此类记录可持续数周，在约十个电极上达到 5 微米（µm）的分辨率
■
清醒开颅手术期间的皮层逐层记录（使用 NeuroPixel 探针的层状记录）及多皮层柱记录（微型皮层脑电图）：在数十分钟内，通过数百个高度局限的记录通道，达到 50 微米（µm）的分辨率。
■
癫痫手术期间持续数周的全脑神经元群体记录（立体定向脑电图，SEEG）：通过分布于全脑的数百个记录位点，达到 5 毫米（mm）的分辨率。
■
基于脑磁图（MEG）的全脑非侵入性记录：分辨率为 2 厘米（cm），需要对大脑活动的源头进行数学重建。
第二研究轴心聚焦于开发用于分析这些数据的创新人工智能技术。其中一个核心主题是神经解码——即仅根据大脑记录来预测或重建心理表征的能力。这项工作涵盖了包括听觉言语、视觉和运动在内的各种心理表征类型，并横跨大脑发育的所有阶段。另一个直接衍生自第一主题的研究方向，则是将模型的输入与输出对调，使其能够仅根据外部刺激来预测大脑活动。其最终目标是创造一个能够仿真（模拟）大脑活动的模型。
本项研究的潜在应用场景包括：
■
脑机接口的应用：兼顾输出模式（通过解码心理表征来重建言语或运动功能）与输入模式（通过编码模型重建视觉）。
■
认知神经科学领域：在数字化大脑上开展模拟研究的可能性。
■
精准医疗的推进：使数字化大脑模型适应特定的病理状态，从而开发精准医疗方法（例如，在个体患者层面预测癫痫的发作源头）。
