2023年5月20日上午，中国工业与应用数学学会（CSIAM）第三届“数学促进企业创新发展论坛”在上海隆重开幕。来自全国的300余名数学界及产业界专家、多家国家应用数学中心代表、企业界代表齐聚一堂。论坛主席、学会理事长、武汉大学校长张平文院士在会上发表了热情洋溢的讲话，号召所有与会者学习宣传贯彻党的二十大精神，为中国的应用数学更好地服务国家战略、更好地走向世界前沿贡献更大的力量。复旦大学校长金力院士，上海交通大学校务委员会专职副主任吴旦教授，中国科协副主席、国际工业与应用数学联合会主席袁亚湘院士等出席会议并致辞。

自2021年起，该学会开始发布产业界急需解决的十大数学问题，2021年发布的是通信领域的十大数学问题，2022年发布的是先进制造领域急需解决的数学问题。在本届论坛的第二天，发布了“医药行业的十大数学问题”并进行了专项解读。这十个数学问题由上海国家应用数学中心从2021年开始，向医药行业的企业、医院和科研院所征集，并由国家应用数学中心的专家进行评估，邀请问题提出方不断完善，最终凝练而成。十个问题的提出者来自医疗单位和高科技企业，每一个问题都是当前医学发展进程中极具挑战性的问题。

我院耳鼻咽喉头颈外科时海波主任与上海交通大学自然科学研究院副院长周栋焯教授合作，提出的《听觉神经信号编码数学模型与大脑反馈机制》经过层层遴选，最终被纳入“医药行业的十大数学问题”之一。

2020年世界卫生组织（WHO）最新统计数据表明全球目前约有15亿人患有不同程度的听力损失，其中将近1/3的患者需要针对听力损失的康复服务。听觉系统作为产生和传递信息的复杂且特殊的功能系统，一直是生物医学领域研究的重要内容。听觉系统主要由听觉外周和听觉中枢两部分组成，听觉外周主要负责将声音引起的机械振动转化为听觉传入的神经电信号，而听觉中枢进一步对这些电信号进行处理并完成声源定位、音色识别等任务。因此，研究听觉外周及中枢神经元的编码特性对于探索疾病病理生理机制及优化干预手段具有重要的临床和科学意义。

听觉通路从耳蜗开始, 传入的声音信息被转换为电信号以后经过4-7个听觉核团传输、处理后到听觉皮层。由于听觉神经网络是具有大脑反馈机制的非线性系统，仅由神经系统生理学和解剖学的数据难以理解和推断生物神经网络的生化组成、生理结构和作用机理。因此，必须将实验数据与数学模型有机结合，根据有限的实验数据建立相应的神经网络的等效电路和数学模型，来揭示生物神经网络的内部作用机理。

基于此，时海波主任代表我院提出了《听觉神经信号编码数学模型与大脑反馈机制》这一科学问题，总结了当前的研究现状，采用隐马尔可夫模型的多态听觉神经信号检测算法模拟耳蜗传入神经冲动发放机制与频率编码功能，利用深度神经网络强大的学习能力探索听觉神经信号编码与大脑反馈网络机制，进而破解听觉神经信号编码的奥秘，期待为听力损失患者更快、更好的康复提供新思路。 

来源：耳鼻咽喉头颈外科