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
奥巴马政府第二任期的一项标志性科学计划——旨在开发技术和知识库,以解决长期以来关于大脑如何运作的谜团——终于进入巡航高度。
奥巴马政府的脑计划,如果能从未来的政府获得持续资助,其时间跨度可能将延续到 2025 财年,现在已经为绘制大脑网络设定了一系列具体目标,这些大脑网络要么让您在一切顺利时计算微分方程,要么在神经回路断开时忘记亲人的姓名和面孔。
在早期遇到一些挫折后,该计划似乎正在按计划进行,为雄心勃勃的项目提供资金,如果这些项目得以实现,将把用于记录、成像或调整大脑回路的技术扩展到远远超出目前的水平。9 月 30 日,美国国立卫生研究院详细介绍了58 个奖项,总额为 2014 财年的 4600 万美元。
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洛克菲勒大学的研究人员计划通过使用无线电波、纳米级粒子和基因改造病毒,在实验动物大脑深处开关回路——远程控制壳核或丘脑底核中的电信号。
来自加州大学欧文分校的一个小组希望创建一个“完整描述”,说明当回忆起记忆时,关键神经中枢中会发生什么。
新的成像技术将包括一种扫描仪,可以通过检测神经元发出的电磁辐射来拾取大脑活动。如果一切按计划进行,还可能出现可穿戴 PET 扫描仪和便携式 MRI。
一项资助将招募“公民科学家”来玩一款在线视频游戏,这将有助于查明射入您眼球的大量光子如何转化为视网膜中的神经信号。“在我看来,出现的想法比我们最初思考未来可能发生的情况更有趣,”领导一个为该计划提供建议的科学家小组的科里·巴格曼说。
一位最初提出关于新大脑技术的大规模计划的学术界人士赞扬了所颁发赠款的水平,但也表示,要使该项目取得成功,还缺少重要的一环。哥伦比亚大学的拉斐尔·尤斯特目前没有直接参与该项目,他继续倡导建立一个“大脑天文台”——一个可以协调整个脑计划的中心化园区,并将专门的专业知识和仪器集中在一起,以实现项目目标,就像夏威夷莫纳克亚山顶上的设施为天文学所做的那样。(查看尤斯特的文章,该文章作为三月份的封面故事刊登在《大众科学》上。)
美国脑计划的经验与欧洲的人脑项目 (HBP) 形成对比,后者在目标方面遇到了严重分歧,导致预计将成为欧盟数十亿欧元资金分配受益者的研究人员威胁要抵制。
美国项目正在获得所需动力的一个迹象可以从一系列生物医学和信息技术公司、学术机构和私人基金会的资金承诺中看出。美国光子产业已启动其自身的 3000 万美元计划,以光学传感器和其他技术支持脑计划。葛兰素史克已将其现有资金增加 500 万美元,以激励开发新技术——例如,用于治疗疾病的神经刺激器。谷歌已承诺开发新方法来分析包含拍字节大脑相关信息的概要。数千兆字节用于您头骨下嵌入的数万亿个电路。
图片来源:Marie Suver 博士和 Ainul Huda,华盛顿大学以及 Michael H. Dickinson 博士,加州理工学院