神经科学未来的地图

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星期一,美国国立卫生研究院发布了一份长达58页的关于神经科学未来的报告 - 这是发展奥巴马总统大脑倡议的第一个实质性步骤,该倡议旨在“彻底改变我们对人类思想的理解并揭示新的治疗方法”阿尔茨海默氏症,精神分裂症,自闭症,癫痫和创伤性脑损伤等脑部疾病“由洛克菲勒大学的Cori Bargmann和斯坦福大学的William Newsome领导的十五位科学家组成的咨询小组组成的报告”评估该州神经科学的发展,为该领域的未来提供一个愿景正如报告所指出的那样,核心挑战只是“大脑 - 甚至是小脑 - 令人生畏的复杂”:信息同时通过许多不同的电路并行流动;单个功能电路的不同组件可以分布在许多脑结构上,并在空间上与其他电路的组件混合;来自更高级别的反馈信号不断地调制任何给定电路内的活动;和神经调节化学物质可以迅速改变任何环路的有效接线为了解决大脑的巨大复杂性,该报告概述了该计划的九个目标没有专注于研究大脑的努力可能会成功而不需要对所有九个进行认真关注,其中包括创建结构它静态,物理连接的地图,开发记录连续,动态活动的新方式,因为它感知世界并指导行动一个不那么华而不实,同样重要的目标是创建大脑基本细胞类型的“普查”,神经科学家避开尚未确立(该委员会还致力于关注可能出现的伦理问题,例如,如果神经增强 - 使用工程改变大脑 - 会成为现实可能性应该发生什么)在我看来,最重要的目标是埋葬在第5号列表的中间,它试图将人类行为与神经元的活动联系起来这比看起来更令人生畏:科学家还没有弄清楚C Elegans蠕虫的相对简单的三百二十二神经元电路是如何起作用的,部分原因是因为人脑之间可能发生了很多可能发生的相互作用

相比之下,包含大约八十六十亿个神经元为了进步,我们需要学习如何结合分子生物化学的见解,这已经成为神经科学最低阶段的主导,计算和认知的研究已经转移到认知心理学等领域的前沿(尽管从讨论中完全消除了心理学的一些梦想,但没有神经科学家曾经证明我们可以在没有心理学和认知科学的情况下理解心灵)报告中强调的关键是公开分享的跨学科工作

尽可能:“最令人兴奋的方法将桥梁领域,将实验与理论,生物学与工程,工具开发与实验应用联系起来离子,人类对非人类模型的神经科学,以及更多“报告中最不引人注目的方面可能是我们为什么要首先投资神经科学的理由之一:”大脑倡议可能会带来实际的经济效益

人工智能领域和“智能”机器“这在短期甚至中期内似乎是不现实的:我们对大脑为智能机器挖掘它们的逻辑过程知之甚少至少目前,人工智能的进步倾向于来自计算机科学(由其长期以来对有效信息处理的实用工具的兴趣驱动),偶尔来自心理学和语言学(因为他们对思想和语言的动态的见解)很少有进展来自神经科学可能有一天会改变,但这可能需要数十年时间

报告中包括对艾伦脑科学研究所的更多讨论将是有用的ience,其神经科学预算有5亿美元,由其创始人保罗·艾伦提供,而BRAIN倡议仍然只是一项提案,过去十年来,AIBS一直在制作脑图并自由分享它们因为去年在“自然”杂志上发表的一系列“大脑天文台”的最新提案,在很多方面预示了奥巴马的脑力倡议,它可以说值得更多的评论和分析 (完全披露:我下周在研究所发言)但这些都是狡辩有很多理由投资基础神经科学,即使这个领域需要几十年的时间来产生人工智能的重大进展如果在新报告提供了他们想要的一半,他们将通过让我们第一次清楚地了解脑功能基础的电路来彻底改变科学和医学

通过这些发现,我们可以看到数十年来在治疗精神疾病方面的第一次重大进展脑损伤更重要的是,我们很有可能获得对自己更加丰富的理解

加里·马库斯是纽约大学心理学教授,“吉他零度”的作者,以及即将出版的书“未来”的共同编辑

大脑:世界领先的神经科学家的散文“Nishant Choksi的插图

作者:强弘