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
大型神经科学的一个里程碑在周三到来，Nature 杂志发表了一篇关于一项研究，研究基因如何在整个人脑中开启。
全脑研究正流行。
近年来，神经科学家投入了过多的精力来宣传不仅需要基因图谱，还需要所有大脑回路的完整布线图。众所周知的连接组的好处可能会产生新的理解，最终可能为难治性精神疾病带来药物。这个终极神经网络甚至可能揭示意识运作的奥秘。
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未来主义者群体，他们中的许多人最初从事黑客计算机而非神经回路的工作，他们推测，你我全脑蓝图可能会被复制到硬盘驱动器中，以便我们可以像麦克斯·海德鲁姆一样永生。艾伦脑科学研究所的首席科学家克里斯托夫·科赫，该机构制作了基因图谱，他在上个月的Science杂志上发表了一篇评论，驳斥了对这些情景前景的轻率乐观态度。在评论中，他计算出分析单个突触中 1,000 种不同蛋白质之间所有可能的相互作用可能需要 2000 年。然后，科赫继续推测一种降低此类计算复杂性的方法。
问题仍然存在，我们如何知道我们何时真正开始理解我们头骨最深处错综复杂的布线。一个合理的答案是：当 FDA 批准一种新药，从根本上改善精神分裂症的治疗时，这种精神疾病对众多神经通路产生异常影响——这是大脑潜在复杂性的一个标志性例子。
史蒂文·海曼，布罗德研究所斯坦利精神病学研究中心主任——他的简历包括在哈佛大学担任教务长和美国国立精神卫生研究所主任的经历——刚刚在Nature Neuroscience上撰写了一篇评论和分析文章，通过一个具体的例子阐述了在复杂的大脑回路出现问题的情况下，新的精神分裂症药物面临的挑战。现有药物的疗效有限。
海曼关注了同一期杂志上发表的一项研究，该研究描述了一种治疗精神分裂症的可能新方法，该方法采用了表观遗传学这一新兴的子学科——改变基因的开启或关闭方式，而无需改变底层 DNA。这篇文章描述了一个实验，该实验证明了最新一代抗精神病药物的疗效不如它们可能达到的效果，因为随着时间的推移，它们会关闭一种有助于减轻精神病症状的基因。抗精神病药物疗效下降的原因似乎是一种表观遗传机制，该机制去除了一个化学标签，即乙酰基，从而关闭了相关基因，这提高了有一天可能会开发出另一种药物来抵消这种影响的可能性。
海曼赞扬了纽约西奈山医学院的研究人员领导的合作工作，称其“执行严谨且信息丰富”。然后他补充说，如果不更好地理解精神分裂症的复杂性（想想电路图），并且在新药进入人体试验之前没有改进的测试方法，就可能难以将这项实验转化为实际药物。尽管存在缺点，但抗精神病药物是过去十年制药公司利润最高的药物之一。然而，下一代抗精神病药物的新开发已经停滞不前，大多数公司已经大大缩减或放弃了他们的努力——“……目前的科学障碍似乎太高了，”海曼感叹道。
一个障碍是新疗法在啮齿动物身上进行测试的方式。研究人员通常试图通过给小鼠服用致幻剂来模拟精神分裂症，正如海曼指出的那样，这“与精神分裂症的潜在机制没有明确的关系”。唯一的出路可能是“利用遗传结果——关于精神分裂症的可重复结果最终正在出现——来确定少数参与发病机制的通路”。然后需要在小鼠身上以某种方式模拟疾病通路，以引发与精神分裂症相关的遗传和表观遗传机制。由于人类和小鼠之间存在巨大的进化差距，啮齿动物可能不适用于所有需要的研究——在实验室培养皿中测试神经元可能就足够了。只有当这些要素能够被组装起来并发挥作用时，才有可能考虑一个从电路图到电路修复的新药物开发时代。
图片来源：Andreas Meyer-Lindenberg, M.D., Ph.D., NIMH 临床脑疾病部门
