为了破解大脑奥秘的世界级合作


NeuroTimes | Oct. 19, 2015



冷泉港Z. Josh Huang和斯坦福Liqun Luo在Science上发文,介绍了苏州冷泉港会议上各国神经科学家讨论的神经科学研究现状和未来发展趋势,主要包含以下方面:

复杂性: ∼10^11 neurons, ∼10^14 synaptic connections,动态性,结构和功能的分析。

6个前沿: 1)brain circuits的基本细胞组成;2) 不同尺度下的神经连接neuronal wiring diagrams;3)不同状态下的神经放电模式 firing patterns;4)神经活性和功能与行为之间的关系;5)整合和分析产生的大量数据;6)总结理论并产生公式。

世界的主要神经科学项目:

美国BRAIN Initiative:第2年,共12年,初期开发新工具,后期着重研究健康和疾病状态下的 neural circuit

欧洲Human Brain Project:第3年,着重于大规模计算建模,建立脑数据库的信息学标准。

日本Brain/MINDS:第2年,集中研究灵长类动物,人脑部疾病建模。

加拿大 Brain Canada:第1年,多学科多中心神经科学研究。

韩国:第1年, 重点为 neural circuits和brain imaging。

中国:第1年,正在讨论更具体的内容,包含认知的neural circuits、脑部疾病等等。

台湾地区:计划中,包含神经退行性疾病、慢性疼痛,重点开发新工具和技术。

Allen Institute:共10年的 brain circuit projec,共享数据和工具的系统开发,研究小鼠和人类的视觉系统。

标准化:

基础信息的标准化,如细胞。细胞的种类、位置、形态、投射状态、转录组等等都可以成为数据库中的标准化信息,为 neural circuit研究提供系统化信息。

更复杂的:电生理、影像、行为学数据的标准化,关于这些标准化是否能实现、是否有好处的争论正在继续。

共享:

数据共享:数据的重复使用和研究的可重复性。

资源共享:实验动物模型的建立费时费力,如何共享。

训练:

理论和计算模型越来越重要,新一代的神经科学家将会来自各个学科,拥有不同的知识和工具。大量的数据产生,尤其要求整合实验和计算分析、建模、构建理论的能力。因此将会建立多学科的科研训练中心,并加强不同研究组之间的交换。

资金:

资金的稳定性仍然不敢保证,即使是12年的BRAIN Initiative,也需要每年审批并随着政治局势而波动。

私人组织和基金会很重要,如 Allen Institute和 Janelia Farm的项目。 Simons Foundation和 Kavli Foundation同样在出资支持神经科学研究。

下一步:

不同国家和地区的brain projects合作和讨论。




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