本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
在今年的國情諮文中，奧巴馬總統提到了增加對科學技術的支援，並提到了“大腦活動圖譜”。當然，神經科學家們立刻興奮起來。這是我們第一次聽說任何大腦活動圖譜。它是什麼？它意味著什麼？
經過大量的猜測和一些迅速形成的關於它是否是一個好主意的觀點……白宮現在公佈了該專案的實際內容：BRAIN，透過推進創新神經技術進行大腦研究。那麼這個專案究竟是什麼？BRAIN 專案最終會成為 BAM（大腦活動圖譜）嗎？還是 BUST（糟糕的資金不足的垃圾）？
我想探討一下我知道的，也想聽聽大家知道些什麼。我錯了嗎？我太樂觀了嗎？太悲觀了嗎？請暢所欲言。
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BRAIN 專案是關於什麼的？它的目標是什麼？
嗯，實際上沒有人知道。我當然不知道。但似乎也沒有人知道。
“這個工作組由 Cornelia “Cori” Bargmann 博士（洛克菲勒大學）和 William Newsome 博士（斯坦福大學）共同主持，被要求闡明 BRAIN 計劃的科學目標，並制定一個多年科學計劃來實現這些目標，包括時間表、里程碑和成本估算。”
所以基本上，BRAIN 是一個非常花哨的計劃，有一個花哨的名字……到目前為止，還沒有目標。當然，我們都很興奮，並試圖弄清楚它將是什麼，以及它是否會奏效。也許白宮最好等到有……你知道的，目標。
但似乎這裡有一個既定的目標：新技術。
新技術，你說？
思路是這樣的：現在我們有能力在理解大腦功能方面做某些事情。我們可以看到血流量對刺激的反應變化（那是功能性磁共振成像，fMRI），我們可以看到不同的受體濃度（那是正電子發射斷層掃描，PET），我們可以使用表面電極來觀察大腦各個區域中非常大的神經元群體的電活動（那是腦電圖，EEG）。我們可以插入電極，有時一次插入多個電極，每個電極捕獲單個神經元並記錄該神經元的放電率，並觀察當我們對其進行操作時它的變化（那是電生理學）。我們甚至可以做其他事情，完全取出神經遞質或受體，僅在大腦的單個區域（基因敲除），我們可以插入光啟用通道，這些通道將僅導致擁有它們的細胞在光照下（或不）放電（那是光遺傳學）。我們可以將新的受體插入特定的神經元群體，這些受體只能被啟用其他受體的設計藥物啟用（那些是 DREADD 受體）。我們可以插入探針來採集大腦中存在的神經遞質和其他化學物質的樣本（微透析）。
所以我們確實有技術來觀察大腦及其內部發生的事情。但確實，它們是有限的。特別是在人類中，許多這些技術只能在動物模型中進行（儘管動物模型仍然非常重要且資訊豐富）。因此，我們確實需要新技術，像 BRAIN 這樣的專案可以為我們提供資金來開發一些目前尚處於起步階段的技術。
是的，但終點是什麼？
當他們最初宣佈 BRAIN 專案時，有人提到要繪製出人腦中的所有連線。大約是 100 萬億個連線，由 850 億個神經元組成。這充其量是一項艱鉅的任務。
但老實說，這也以大多數人想象的方式是不可能的。現實情況是，你不僅僅有一個充滿連線的大腦，有些人有不同的連線，這就是為什麼他們在數學方面有困難或其他方面。相反，每個人大腦內的連線都是獨立的。當然，這對人類基因組也是如此，沒有人的兩個基因組是完全相同的（除了同卵雙胞胎）。但大腦連線不僅僅是獨立的，它們總是在變化的。一切都在改變你的大腦。無論你是否感到壓力，你說的語言，你是否吃了早餐。所有這些事情，即使是最小的事情，都可以改變你大腦中的微小連線，並改變你未來的反應和行為。因此，一張健康人腦（可能是一位 35 歲左右的成年男性）中所有連線的地圖，我們可以從中確定誰偏離了常態以及這意味著什麼？這是一個從一開始就註定要失敗的想法。
所以我們不會像許多人最初假設的那樣擁有大腦活動圖譜（儘管我們可能會看到一些非常酷的果蠅和斑馬魚）。我們將擁有什麼？再說一次，我們不知道。
如果我們不知道，我們如何獲得這些新技術？
一個好問題。你設定什麼目標，你提出什麼問題，才能帶來我們需要的新技術……當我們甚至可能不知道我們需要什麼新技術時？
這不是人類基因組計劃的神經版本。本質上，它不可能是。基因組，儘管有許多曲折，但在測序方面是一個相對簡單的問題（儘管，重要的是要注意我們不知道每個基因實際做什麼）。他們知道如何測序，但這是一個非常緩慢和費力的過程。在人類基因組計劃期間，部分地由於它，測序變成了一種快速且非常簡化的技術，以至於許多大學現在都擁有測序中心，可以為您在創紀錄的時間內完成測序。
因此，人類基因組計劃確實提供了一些非常棒的技術（以及來自疾病特定區域測序的重要知識）。但這是一個具體的目標，新技術可以集中精力。如果沒有類似具體的目標（在某種程度上），我不確定 BRAIN 將如何獲得它想要的技術。
給我錢。
根據白宮情況說明書，BRAIN 計劃將從美國國立衛生研究院（4000 萬美元）、國家科學基金會（2000 萬美元）和國防高階研究計劃局（5000 萬美元）獲得 1.1 億美元的啟動資金。我有點難過，國家科學基金會向 BRAIN 提供了 2000 萬美元，而他們剛剛削減了所有政治科學研究，並且已經在大幅削減資金的情況下提供資助，而美國國立衛生研究院也面臨著類似的問題。他們還獲得了私人團體的支援，特別是艾倫腦科學研究所（6000 萬美元）、霍華德·休斯醫學研究所（3000 萬美元）、卡弗裡基金會（400 萬美元）和索爾克研究所（2800 萬美元）。所有這些（2.32 億美元）都計劃在 2014 財年使用。
起初我以為（從新聞稿中）整個專案只有 1 億美元左右。在研究經費中，這根本不是很多錢。許多給個體神經科學研究人員的資助約為 5 年 100 萬美元，因此您最多隻能獲得約 50 項資助（該專案計劃為期 10 年）。我不認為您會在那裡獲得大量新技術，即使他們確實選擇了最聰明和最優秀的人（我相信他們會的）。每年 2.32 億美元是一個更好的總額，這讓我對該專案的支援更加樂觀。
另一方面，重要的是要記住，獨立研究人員的資助率正處於歷史低位。許多人都在艱難地維持實驗室的運轉。所有這些錢？它可能只是一個權宜之計，讓神經科學的資金稍微接近以前的水平（更不用說其他學科被迫在沒有自己的首字母縮寫計劃的情況下掙扎）。
我們想要什麼？BRAIN！我們什麼時候想要它？！昨天！
BRAIN 計劃的時間表目前為 10 年。雖然對許多人來說這似乎是很長一段時間，但就科學而言……真的不算太長。事實上，它真的不夠長，無法完成很多事情。我可以看到在那段時間內開發出一些很酷的新技術，但這些技術是否能夠產生可能成為該專案目標的巨大成果？沒有足夠的時間。一個專案很容易需要 2 年才能準備好在期刊上發表，之後 6 個月，然後其他實驗室開始採用它，您還需要大約 2 年的時間才能獲得初步資料和資金，然後其他實驗室可以開始他們 2 年的實驗並嘗試發表……我們已經過去了 6 年多，這僅僅是針對該技術，而不是可能需要的用於例如人腦研究的大規模升級和開發。有些技術確實更快，但全新且主要是理論性的技術可能會慢得多。再說一遍，我們不知道目標是什麼，但我認為“夢之隊”最好非常謹慎地提出它們，否則 10 年後我們將看到一堆空頭支票。
不必那樣。如果專案的建立者在目標上謹慎而適度，那麼它們可能是可以實現的，並且可能會發生很酷的事情。但這對於公眾來說足夠嗎？對於 BRAIN 計劃來說足夠嗎？它能證明公關是正當的嗎？
這真的會成為偉大的就業創造者嗎？
這部分讓我非常懷疑。資金將如何平衡？這會是富有的老實驗室和富有的老傢伙變得更富有，擁有更多的博士後和研究生嗎？如果是這樣，如果該計劃消失了，那些博士後和研究生在 10 年後會在哪裡？隨著博士後和研究生的離開……他們會去哪裡？會有他們的資金嗎？目前我們在生物醫學科學培訓方面存在一個真正的問題，神經科學也未能倖免：我們有太多的受訓人員。受訓人員太多，而終身教職研究職位卻不夠。許多人將繼續做其他事情，他們的科學培訓往往沒有為這些事情做好準備。這種情況將隨著 BRAIN 計劃繼續發生，除非資金結構旨在為年輕的研究人員提供資金。但我傾向於認為這最終會成為富者更富的情況。
那麼我們會獲得完整的“大腦活動圖譜”嗎？這看起來不太可能，儘管誰知道呢，目標可能很大。但這確實是一筆專門用於神經科學計劃的資金，在這個資金凍結時期，獲得資金確實很困難，感覺就像是最後一刻的拯救。這對神經科學來說是好事（儘管我確實為其他領域感到難過，他們的處境同樣糟糕）。它會成功嗎？它會失敗嗎？我認為在我們知道目標是什麼之前，我們無法判斷。我認為我們需要新技術，但我想知道任何可實現的目標是否足以滿足 BRAIN 計劃的宏大目標。但在我們有一些真正的目標之前（要到 2014 年才能實現，這讓我懷疑為 2014 財年預留的 2.32 億美元將用於做什麼），BRAIN 是 BAM 還是 BUST，或者兩者兼而有之，仍有待確定。