神经科学家权衡奥巴马的“大脑”计划

缺点包括仅关注一种细胞类型以及关注活动而非神经元网络结构

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今年二月,贝拉克·奥巴马总统暗示白宫即将宣布一项大规模计划,旨在绘制细胞水平的大脑活动图谱。几位科学家证实,该项目可能基于2012年6月在《神经元》杂志上概述的“大脑活动图谱”提案。《大众科学·思想》杂志询问了几位顶级神经科学家的看法。

哥伦比亚大学神经科学家、白宫计划顾问拉斐尔·尤斯特: 大脑活动图谱可以通过提供前所未有的视角来观察实验动物(并有望包括人类)大脑不同部分的大规模活动,从而推进我们的知识。这些数据可以揭示大脑如何在小规模和大规模回路层面运作,这是我们目前无法看到的。正如如果您一次只能看到电视屏幕上的一个或几个像素,就很难看到图像一样,目前一次只能记录一个或几个神经元活动的神经科学工具使得很难看到更大的图景。大脑活动图谱可以提供工具,使研究人员和临床医生能够“看到整个屏幕”。

冷泉港实验室神经科学家和理论生物学家帕尔塔·米特拉: 我们确实需要工具来记录来自许多神经元的信号。但是,仅仅增加提供记录的神经元数量并不能解决神经科学今天面临的问题:需要更广泛的方法。解剖网络结构和神经元生理学共同决定了神经元相互交流和影响的多种方式的规律,因此尽管该提案建议仅关注大脑活动,但这些领域也需要以同等力度进行研究。可以说,神经元网络结构的图谱——而不是活动图谱——是大脑人类基因组最接近的类比。


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美国国立卫生研究院神经科学家和高级研究员R·道格拉斯·菲尔兹: 绘制大脑中神经元连接的解剖结构是一个重要且必要的步骤。精神分裂症、自闭症和药物滥用可能涉及运作良好的神经元,但它们在次优或功能失调的网络中运作。但是,这项计划显然存在一个重大疏忽。据我所知,该项目不会绘制神经胶质细胞。神经胶质细胞以多种方式调节神经元网络通信,但与我们对神经元的了解相比,我们对神经胶质细胞的了解还处于最粗浅的阶段。如果这项资助计划的目标是绘制大脑中的连接,我认为我们应该将所有部分都连接到地图中,而不仅仅是一种细胞类型。

SA Mind Vol 24 Issue 2这篇文章最初以“推动绘制大脑所有神经元图谱”为题发表于SA Mind 第24卷第2期(),第18页
doi:10.1038/scientificamericanmind0513-18a
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