这是一个特朗普无法撼动的科研领域，脑科学黄金时代正在到来 | 专访艾伦脑科学研究所所长克里斯托夫·科...

环球科学 · 公众号 · 科学 · 2017-11-21 19:28

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在过去的 4 年中，我们做了一项非常独特的工作：

我们和西雅图的 7 位神经外科医生合作，获得了有生命的人类大脑皮层组织 。一些患有脑肿瘤的病人需要通过手术切除他们的脑部病灶，但是病灶位于大脑深部，因此脑外科医生必须先切掉一小块位于大脑最外层的皮层组织才能接触到深处的肿瘤。一般情况下，这一小块大脑皮层是通过医学手段烧毁的，但是 我们把这一小块皮层保留了下来，用特殊容器带进了我们的实验室 。这样我们就能就像神经科学家一直以来研究实验动物的大脑一样，通过神经科学的手段去研究它们。20 分钟前，这一小块大脑组织很可能是一段美妙记忆的储存体，但是现在它已经在我们的培养皿中了。

我们可以用微电极去检测神经元的电活动，我们也可以用单细胞测序的方法去分析其中的每一个神经细胞的基因组。我们还能研究这些神经细胞的形态。现在这些数据都可以在艾伦脑科学研究所的网站上找到。每个人都可以去下载这些数据。以前有研究者这样研究过小鼠的大脑和猴子的大脑，但 从没人用这样的方法去分析从鲜活的人脑上分离下来的皮层组织 。

我们刚刚从美国脑计划获得了 1 亿美元去继续这项工作。这项工作也受到了微软公司的创始人之一 Paul Allen 的资助。我们希望继续这项探索大脑的工作， 不论是研究小鼠、猴子还是人类，我们希望能够把我们对大脑的理解和世界上的所有人共享 。

艾伦脑图谱网站 www.brain-map.org

问：2016 年美国投入了 1 亿美元的研究经费，启动了被称为“大脑阿波罗计划”的 MICrONS 项目（皮层神经网络与机器智能项目， The Machine Intelligence from Cortical Networks program ）。MICrONS 和艾伦脑科学研究所之前的工作有什么区别？这个研究能够带给我们什么？

K : 美国脑计划由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health, NIH）主导，美国国家科学基金资助，MICrONS 是美国脑计划的一部分。

艾伦脑科学研究所在这个项目中也占有一席之地：我们获得了大约 2000 万美元的资助。 MICrONS 计划打算将小鼠大脑皮层上的一小块组织分离出来，然后使用高分辨率的显微镜重建这一小块皮层组织的神经细胞网络，并根据我们观察到的小鼠脑内的实际神经网络构建机器学习模型。在小小的一块 1 立方毫米的小鼠皮层组织中，包含了 8 万多个神经元，10 亿多个突触结构， 我们在实验室中重建这些神经元和突触连接，希望这能帮助我们更好的理解“学习”这一大脑活动，开发出比现阶段更快更好的机器学习模型 。