
神經科學家正在推動一個主要項目,該項目將繪製大腦的活性,並有可能闡明抑鬱症,精神分裂症和其他主要心理健康障礙的原因。
所謂的大腦活動圖(BAM)項目已經在計劃階段已經有一段時間了。在2012年6月的《神經元》雜誌上,六位科學家概述了開發非侵入性傳感器和方法的廣泛建議神經網絡。今年2月,總統巴拉克·奧巴馬(Barack Obama)在他的國際電聯講話,提到它可以“解鎖阿爾茨海默氏症的答案”。
本週,該項目的遠見卓識概述了他們在《科學》雜誌上的最終目標。他們呼籲持續數年的延長努力,以開發一次監測多達一百萬個神經元的工具。最終目標是了解大腦網絡的運作方式。
卡夫利大學哥倫比亞大學卡夫利腦電路學院的聯合導演拉斐爾·尤斯特(Rafael Yuste)說:“它可以使神經科學能夠真正到達腦電路的精力。” “之所以缺少,是因為我們沒有技術,工具。” [大腦內部:穿越時間的旅程這是給出的
缺少拼圖
當前,科學家可以使用電極監測單個神經元的活性。他們可以使用功能磁共振成像和其他技術觀察整個大腦的動作。但是中間立場使他們不知所措。神經元如何在網絡中一起工作?當大腦的電路分解時會發生什麼?
為了找出Yuste和他的同事說,研究人員必須能夠一次監測整個神經元網絡。科學家還需要工具來改變電路中單個神經元的作用,以測試單個細胞對整個系統的影響。
該計劃在《科學雜誌》上佈置的計劃是從小腦子無脊椎動物開始,並在大腦復雜性中移動。研究人員寫道,在五年之內,科學家應該能夠一次監測成千上萬的神經元 - 10年之內,成千上萬的神經元。
到該項目的第15年,研究人員計劃能夠監視百萬個神經網絡,整個人的大小斑馬魚的大腦。這也將使科學家一口氣研究小鼠皮層的大部分。
科學家認為,該項目將有助於開發技術,例如納米級神經探針,這些探針可用於臨床治療大腦問題。如果成功,該項目還可以幫助解釋自閉症,精神分裂症,癡呆和抑鬱症的起源。他們寫道,此外,這可能導致中風,脊髓損傷和其他神經系統疾病的新療法。
“所有這些腦部疾病也缺少那些作品,” Yuste告訴LiveScience,指的是對神經記錄。 “這些技術很可能既有精神疾病,也有神經系統疾病會大大提高。”
金錢和批評
尤斯特(Yuste)和他的同事們於2011年9月開始集思廣益。他說,這個想法大約花了大約一年的時間才能滲透到聯邦資助機構,例如國立衛生研究院和國家科學基金會以及白宮。
Yuste拒絕為該項目提供預期的價格,稱資金決定取決於資助機構(科學家預計將會有公共和私人資助)。但是,該項目的擁護者將大腦活動圖與人類基因組項目進行了比較,該項目在13年內成本為38億美元。
Yuste說,這項投資值得。他說:“投資於人類基因組技術的每一美元為經濟帶來了140美元。” [揭開人類基因組:6個分子里程碑這是給出的
該經濟數字來自Life Technologies Foundation委託的一份報告,由Battelle Technology Partnership實踐進行,該報告發現了與基因組學有關的就業和隨後的稅收收入的好處。報告總結說,以技術影響對醫學,農業和其他領域的影響形式的較大範圍的好處才剛剛開始。
當前的削減科學的聯邦資金Yuste說,令人擔憂的是,他認為大腦活動圖是急需的手臂,以提高公眾和國會對科學的支持。他希望該項目將在幾週內正式啟動。
他說:“我認為這樣的時候最好的藥物是提出像BAM這樣的想法,可以說,可以說。”
但是,並非所有神經科學中的部隊都充滿活力。與人類基因組項目的簡單“映射人類基因組”相比,與解剖結構相比,映射項目的關注而不是解剖學,而不是解剖學的最終目標,因此受到了批評。
冷泉港實驗室神經科學家帕薩·米特拉(Partha Mitra)在科學美國人(3月5日)(3月5日)中寫道:“該項目“將把所有資源都集中在多神經元的錄音中,而沒有任何計劃完成繪製解剖電路的傑出任務”。該解剖學映射是“本身就是一個龐大的項目,我們才開始認真地解決該項目,並為基因組項目提供了更加接近的類似物,”
Yuste認為,BAM將使神經科學家全面受益。他設想了“大腦觀察者”,其中任何大腦領域的科學家都可以在自己的項目上使用神經電路監測工具。
他談到評論家時說:“我認為很多人將BAM視為零和遊戲,他們想保護自己的領域,而沒有意識到這是一個積極的遊戲。” “要了解大腦,我們需要解剖途徑,但至關重要的是,我們需要知道電路的功能。很難反對收集新知識。”
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