本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在今年的国情咨文中，奥巴马总统提到了增加对科学技术的支持，并提到了“大脑活动图谱”。当然，神经科学家们立刻兴奋起来。这是我们第一次听说任何大脑活动图谱。它是什么？它意味着什么？
经过大量的猜测和一些迅速形成的关于它是否是一个好主意的观点……白宫现在公布了该项目的实际内容：BRAIN，通过推进创新神经技术进行大脑研究。那么这个项目究竟是什么？BRAIN 项目最终会成为 BAM（大脑活动图谱）吗？还是 BUST（糟糕的资金不足的垃圾）？
我想探讨一下我知道的，也想听听大家知道些什么。我错了吗？我太乐观了吗？太悲观了吗？请畅所欲言。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
至少，它带有一些非常漂亮的图片。来源
BRAIN 项目是关于什么的？它的目标是什么？
嗯，实际上没有人知道。我当然不知道。但似乎也没有人知道。
“这个工作组由 Cornelia “Cori” Bargmann 博士（洛克菲勒大学）和 William Newsome 博士（斯坦福大学）共同主持，被要求阐明 BRAIN 计划的科学目标，并制定一个多年科学计划来实现这些目标，包括时间表、里程碑和成本估算。”
所以基本上，BRAIN 是一个非常花哨的计划，有一个花哨的名字……到目前为止，还没有目标。当然，我们都很兴奋，并试图弄清楚它将是什么，以及它是否会奏效。也许白宫最好等到有……你知道的，目标。
但似乎这里有一个既定的目标：新技术。
新技术，你说？
思路是这样的：现在我们有能力在理解大脑功能方面做某些事情。我们可以看到血流量对刺激的反应变化（那是功能性磁共振成像，fMRI），我们可以看到不同的受体浓度（那是正电子发射断层扫描，PET），我们可以使用表面电极来观察大脑各个区域中非常大的神经元群体的电活动（那是脑电图，EEG）。我们可以插入电极，有时一次插入多个电极，每个电极捕获单个神经元并记录该神经元的放电率，并观察当我们对其进行操作时它的变化（那是电生理学）。我们甚至可以做其他事情，完全取出神经递质或受体，仅在大脑的单个区域（基因敲除），我们可以插入光激活通道，这些通道将仅导致拥有它们的细胞在光照下（或不）放电（那是光遗传学）。我们可以将新的受体插入特定的神经元群体，这些受体只能被激活其他受体的设计药物激活（那些是 DREADD 受体）。我们可以插入探针来采集大脑中存在的神经递质和其他化学物质的样本（微透析）。
所以我们确实有技术来观察大脑及其内部发生的事情。但确实，它们是有限的。特别是在人类中，许多这些技术只能在动物模型中进行（尽管动物模型仍然非常重要且信息丰富）。因此，我们确实需要新技术，像 BRAIN 这样的项目可以为我们提供资金来开发一些目前尚处于起步阶段的技术。
是的，但终点是什么？
当他们最初宣布 BRAIN 项目时，有人提到要绘制出人脑中的所有连接。大约是 100 万亿个连接，由 850 亿个神经元组成。这充其量是一项艰巨的任务。
但老实说，这也以大多数人想象的方式是不可能的。现实情况是，你不仅仅有一个充满连接的大脑，有些人有不同的连接，这就是为什么他们在数学方面有困难或其他方面。相反，每个人大脑内的连接都是独立的。当然，这对人类基因组也是如此，没有人的两个基因组是完全相同的（除了同卵双胞胎）。但大脑连接不仅仅是独立的，它们总是在变化的。一切都在改变你的大脑。无论你是否感到压力，你说的语言，你是否吃了早餐。所有这些事情，即使是最小的事情，都可以改变你大脑中的微小连接，并改变你未来的反应和行为。因此，一张健康人脑（可能是一位 35 岁左右的成年男性）中所有连接的地图，我们可以从中确定谁偏离了常态以及这意味着什么？这是一个从一开始就注定要失败的想法。
所以我们不会像许多人最初假设的那样拥有大脑活动图谱（尽管我们可能会看到一些非常酷的果蝇和斑马鱼）。我们将拥有什么？再说一次，我们不知道。
如果我们不知道，我们如何获得这些新技术？
一个好问题。你设定什么目标，你提出什么问题，才能带来我们需要的新技术……当我们甚至可能不知道我们需要什么新技术时？
这不是人类基因组计划的神经版本。本质上，它不可能是。基因组，尽管有许多曲折，但在测序方面是一个相对简单的问题（尽管，重要的是要注意我们不知道每个基因实际做什么）。他们知道如何测序，但这是一个非常缓慢和费力的过程。在人类基因组计划期间，部分地由于它，测序变成了一种快速且非常简化的技术，以至于许多大学现在都拥有测序中心，可以为您在创纪录的时间内完成测序。
因此，人类基因组计划确实提供了一些非常棒的技术（以及来自疾病特定区域测序的重要知识）。但这是一个具体的目标，新技术可以集中精力。如果没有类似具体的目标（在某种程度上），我不确定 BRAIN 将如何获得它想要的技术。
给我钱。
根据白宫情况说明书，BRAIN 计划将从美国国立卫生研究院（4000 万美元）、国家科学基金会（2000 万美元）和国防高级研究计划局（5000 万美元）获得 1.1 亿美元的启动资金。我有点难过，国家科学基金会向 BRAIN 提供了 2000 万美元，而他们刚刚削减了所有政治科学研究，并且已经在大幅削减资金的情况下提供资助，而美国国立卫生研究院也面临着类似的问题。他们还获得了私人团体的支持，特别是艾伦脑科学研究所（6000 万美元）、霍华德·休斯医学研究所（3000 万美元）、卡弗里基金会（400 万美元）和索尔克研究所（2800 万美元）。所有这些（2.32 亿美元）都计划在 2014 财年使用。
起初我以为（从新闻稿中）整个项目只有 1 亿美元左右。在研究经费中，这根本不是很多钱。许多给个体神经科学研究人员的资助约为 5 年 100 万美元，因此您最多只能获得约 50 项资助（该项目计划为期 10 年）。我不认为您会在那里获得大量新技术，即使他们确实选择了最聪明和最优秀的人（我相信他们会的）。每年 2.32 亿美元是一个更好的总额，这让我对该项目的支持更加乐观。
另一方面，重要的是要记住，独立研究人员的资助率正处于历史低位。许多人都在艰难地维持实验室的运转。所有这些钱？它可能只是一个权宜之计，让神经科学的资金稍微接近以前的水平（更不用说其他学科被迫在没有自己的首字母缩写计划的情况下挣扎）。
我们想要什么？BRAIN！我们什么时候想要它？！昨天！
BRAIN 计划的时间表目前为 10 年。虽然对许多人来说这似乎是很长一段时间，但就科学而言……真的不算太长。事实上，它真的不够长，无法完成很多事情。我可以看到在那段时间内开发出一些很酷的新技术，但这些技术是否能够产生可能成为该项目目标的巨大成果？没有足够的时间。一个项目很容易需要 2 年才能准备好在期刊上发表，之后 6 个月，然后其他实验室开始采用它，您还需要大约 2 年的时间才能获得初步数据和资金，然后其他实验室可以开始他们 2 年的实验并尝试发表……我们已经过去了 6 年多，这仅仅是针对该技术，而不是可能需要的用于例如人脑研究的大规模升级和开发。有些技术确实更快，但全新且主要是理论性的技术可能会慢得多。再说一遍，我们不知道目标是什么，但我认为“梦之队”最好非常谨慎地提出它们，否则 10 年后我们将看到一堆空头支票。
不必那样。如果项目的创建者在目标上谨慎而适度，那么它们可能是可以实现的，并且可能会发生很酷的事情。但这对于公众来说足够吗？对于 BRAIN 计划来说足够吗？它能证明公关是正当的吗？
这真的会成为伟大的就业创造者吗？
这部分让我非常怀疑。资金将如何平衡？这会是富有的老实验室和富有的老家伙变得更富有，拥有更多的博士后和研究生吗？如果是这样，如果该计划消失了，那些博士后和研究生在 10 年后会在哪里？随着博士后和研究生的离开……他们会去哪里？会有他们的资金吗？目前我们在生物医学科学培训方面存在一个真正的问题，神经科学也未能幸免：我们有太多的受训人员。受训人员太多，而终身教职研究职位却不够。许多人将继续做其他事情，他们的科学培训往往没有为这些事情做好准备。这种情况将随着 BRAIN 计划继续发生，除非资金结构旨在为年轻的研究人员提供资金。但我倾向于认为这最终会成为富者更富的情况。
那么我们会获得完整的“大脑活动图谱”吗？这看起来不太可能，尽管谁知道呢，目标可能很大。但这确实是一笔专门用于神经科学计划的资金，在这个资金冻结时期，获得资金确实很困难，感觉就像是最后一刻的拯救。这对神经科学来说是好事（尽管我确实为其他领域感到难过，他们的处境同样糟糕）。它会成功吗？它会失败吗？我认为在我们知道目标是什么之前，我们无法判断。我认为我们需要新技术，但我想知道任何可实现的目标是否足以满足 BRAIN 计划的宏大目标。但在我们有一些真正的目标之前（要到 2014 年才能实现，这让我怀疑为 2014 财年预留的 2.32 亿美元将用于做什么），BRAIN 是 BAM 还是 BUST，或者两者兼而有之，仍有待确定。