近年来,脑图谱计划在全球各地涌现。它们有着不同的目标和专业领域,但现在研究人员将尝试应用他们的集体知识,在全球范围内推动更全面地了解大脑。
美国副国务卿托马斯·香农于9月19日在纽约市联合国大会的配套会议上宣布启动国际脑计划。
细节——包括哪个美国机构将主导该项目以及谁将为此付费——仍在讨论中。然而,研究人员在美国国家科学基金会在洛克菲勒大学主办的另一次同期会议上讨论了已有的哪些项目方面可以纳入全球倡议。反响是既担忧试图协调项目可能会从其他国家的现有倡议中吸走资金和注意力,又期待着推进我们对大脑知识的可能性。
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“我认为我科学事业中最激动人心的时刻是总统在2013年宣布BRAIN Initiative(脑计划)时,” 纽约市洛克菲勒大学的神经科学家科里·巴格曼说,她是美国通过推进创新神经技术进行大脑研究(BRAIN)计划的主要架构师之一。“但这更棒。”
丰富的想法
该倡议的几个目标之一是创建通用的脑图谱工具。有前景的实验工具已经存在,但实验室自行进行内部改造,并且也倾向于以自己的方式进行实验。这使得不同的团队更难以协作或交流信息。在洛克菲勒会议上,加州理工学院帕萨迪纳分校的物理学家迈克尔·鲁克斯指出,工业革命只有在拥有可互换组件的工厂开始取代拥有一次性机器的公司后才开始腾飞。“我们仍然处于神经科学的手工艺时代,”他说。“每个人都有自己的秘方。”
会议上提出的另一个想法是创建一个国际脑观测站,配备强大的显微镜和超级计算资源等工具,供世界各地的科学家访问——类似于天文学家共享望远镜时间的方式。“如果你只是给人们基本的工具,他们就会做得更好的科学,”加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的神经学家艾伦·埃文斯说。
科学家们为虚拟的、基于云的数据共享资源的想法欢呼雀跃,这类似于GenBank基因组资源。由于每个神经学实验室都有收集、格式化和分析其数据集的首选方法,因此很难统一数据。但巴尔的摩约翰·霍普金斯大学的神经科学家约书亚·沃格尔斯坦提出了一个虚拟的国际脑站,它可以自动将来自人脑扫描或动物基因表达的数据转换为标准化格式,从而使更多人能够分析它。
不同的优先事项
但许多与会者担心,将众多提案集中到一个保护伞下可能会适得其反。现有的脑研究计划有不同的优先事项:日本和中国例如,正在大力投资灵长类动物研究,而美国出于伦理原因往往避免这样做。欧盟的旗舰项目人类脑计划(HBP)专注于理解大脑如何运作的基础科学,而加拿大主要对创造可应用于医学的技术感兴趣。
在美国主导的旨在争取对新的国际脑计划的支持和想法的洛克菲勒会议上表达的其他担忧是,一些与会者忽视了现有资源。加拿大的九年历史的CBRAIN计划充当数据和方法的交换中心,并且已经被22个国家的神经科学家和HBP使用。但埃文斯说,它类似于在洛克菲勒会议上提出的国际脑站。“这就像,让我们重新发明轮子,”他说。
其他人担心,这个所谓的全球倡议会将发展中国家排除在外。“如果国际化的唯一方式是每个国家投入3亿美元,那将不是国际化的,”印度孟买塔塔基础研究所的桑迪亚·库希卡说。
尽管较小的国家无法像日本那样绘制狨猴大脑图谱,但库希卡表示,他们可以通过患者、模式生物和设计更经济实惠的技术的努力为资源做出贡献。
巴格曼说,洛克菲勒会议的重点是了解已经存在的各种计划,并指出,一旦他们知道谁将参与,未来的会议将更加集中。
总的来说,科学家们希望这个新的全球倡议将使他们能够将脑图谱研究提升到一个新的水平。HBP执行主任克里斯托夫·埃贝尔说,由于几个脑研究项目已经存在一段时间了,因此更容易比较它们的优势和劣势,并开始务实地谈论我们需要协调它们的地方。“我认为现在是合适的时机。”
本文经许可转载,并于2016年9月21日首次发表。