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
奧巴馬政府第二任期的一項標誌性科學計劃——旨在開發技術和知識庫,以解決長期以來關於大腦如何運作的謎團——終於進入巡航高度。
奧巴馬政府的腦計劃,如果能從未來的政府獲得持續資助,其時間跨度可能將延續到 2025 財年,現在已經為繪製大腦網路設定了一系列具體目標,這些大腦網路要麼讓您在一切順利時計算微分方程,要麼在神經迴路斷開時忘記親人的姓名和麵孔。
在早期遇到一些挫折後,該計劃似乎正在按計劃進行,為雄心勃勃的專案提供資金,如果這些專案得以實現,將把用於記錄、成像或調整大腦回路的技術擴充套件到遠遠超出目前的水平。9 月 30 日,美國國立衛生研究院詳細介紹了58 個獎項,總額為 2014 財年的 4600 萬美元。
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洛克菲勒大學的研究人員計劃透過使用無線電波、奈米級粒子和基因改造病毒,在實驗動物大腦深處開關回路——遠端控制殼核或丘腦底核中的電訊號。
來自加州大學歐文分校的一個小組希望建立一個“完整描述”,說明當回憶起記憶時,關鍵神經中樞中會發生什麼。
新的成像技術將包括一種掃描器,可以透過檢測神經元發出的電磁輻射來拾取大腦活動。如果一切按計劃進行,還可能出現可穿戴 PET 掃描器和行動式 MRI。
一項資助將招募“公民科學家”來玩一款線上影片遊戲,這將有助於查明射入您眼球的大量光子如何轉化為視網膜中的神經訊號。“在我看來,出現的想法比我們最初思考未來可能發生的情況更有趣,”領導一個為該計劃提供建議的科學家小組的科裡·巴格曼說。
一位最初提出關於新大腦技術的大規模計劃的學術界人士讚揚了所頒發贈款的水平,但也表示,要使該專案取得成功,還缺少重要的一環。哥倫比亞大學的拉斐爾·尤斯特目前沒有直接參與該專案,他繼續倡導建立一個“大腦天文臺”——一個可以協調整個腦計劃的中心化園區,並將專門的專業知識和儀器集中在一起,以實現專案目標,就像夏威夷莫納克亞山頂上的設施為天文學所做的那樣。(檢視尤斯特的文章,該文章作為三月份的封面故事刊登在《大眾科學》上。)
美國腦計劃的經驗與歐洲的人腦專案 (HBP) 形成對比,後者在目標方面遇到了嚴重分歧,導致預計將成為歐盟數十億歐元資金分配受益者的研究人員威脅要抵制。
美國專案正在獲得所需動力的一個跡象可以從一系列生物醫學和資訊科技公司、學術機構和私人基金會的資金承諾中看出。美國光子產業已啟動其自身的 3000 萬美元計劃,以光學感測器和其他技術支援腦計劃。葛蘭素史克已將其現有資金增加 500 萬美元,以激勵開發新技術——例如,用於治療疾病的神經刺激器。谷歌已承諾開發新方法來分析包含拍位元組大腦相關資訊的概要。數千兆位元組用於您頭骨下嵌入的數萬億個電路。
圖片來源:Marie Suver 博士和 Ainul Huda,華盛頓大學以及 Michael H. Dickinson 博士,加州理工學院