1700217305
心灵的未来 人脑连接组计划
1700217306
1700217307
2010年,美国国立卫生研究院宣布,分5年向一个大学联盟(包括华盛顿大学圣路易斯分校和明尼苏达大学)投资3000万美元,分3年向另一个由哈佛大学、马萨诸塞州综合医院和加州大学洛杉矶分校领衔的大学联盟提供850万美元的资助。当然,这种水平的短期资助不足以使科学家们为整个大脑排序,这些资金主要是启动这个项目。
1700217308
1700217309
很可能这个项目最后会并入“大脑研究计划”(BRAIN),这会大大推进研究进度。项目的目标是绘制人类大脑的某些神经通路的构造图,以说明孤独症和精神分裂症等大脑症状。联接组计划的牵头人之一是塞巴斯蒂安·承(Sebastian Seung,承现峻)博士,他说:“研究人员猜测这种患者的神经元本身是完好的,只是它们之间的连接出现异常。不过,我们目前还没有检验这个假说的技术。”如果这些疾病真是由大脑错误的连接构成,那么人脑连接组计划就可能为我们提供治愈这些症状的宝贵线索。
1700217310
1700217311
但当思考对整个人类大脑成像的最终目标时,承博士有时会对完成这个计划没有信心。他说:“在17世纪时,数学家和哲学家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal)曾写下自己对无限的畏惧,写下自己思考广袤的外部空间时的渺小感。而作为一个科学家,我不应该谈论我的感情……我感到好奇,我感到惊讶,但有时我也会感到绝望。”不过他以及像他一样的人还在坚持着,即使他们的工作需要几代人来完成。他们有理由充满希望,因为有一天自治显微镜会不知疲倦地摄像,人工智能机器会一天24小时不停地分析这些相片。但现在,普通电子显微镜对人类大脑的成像要消耗1 ZB(10万亿亿字节)数据,相当于今天全世界网络上所汇集的数据的总和。
1700217312
1700217313
承博士甚至邀请公众通过访问名为“艾维尔”(EyeWire)的网站来参与这项伟大的计划。在那里,普通的“公民科学家”可以看到大量神经通路,然后给它们填色(在各自通道的范围内)。这就像一个虚拟的彩色图画本,画面是由电子显微镜拍下的眼睛视网膜上的神经元。
1700217314
1700217315
1700217316
1700217317
1700217319
心灵的未来 艾伦大脑图谱
1700217320
1700217321
最后,绘制大脑图像还有第三种方法。除了利用计算机模拟分析或识别所有神经通路外,来自微软的亿万富翁保罗·艾伦提供了1亿美元的慷慨资助,采取另外一种方法进行研究。研究的目标是绘制小白鼠大脑的图像或图谱,重点是识别那些负责形成大脑的基因。
1700217322
1700217323
人们希望,对这些基因在大脑中表现的认识有助于理解孤独症、帕金森氏症、老年痴呆症和其他精神症状。由于小白鼠基因中有很多也出现在人类中,对于小白鼠的研究可能会启发我们对人类大脑的认识。
1700217324
1700217325
有了这些资金的突然注入,项目已在2006年完成,结果可以在网络上免费获取。之后不久,名为“艾伦人类大脑图谱”的后续项目发布,希望能够制造出完整的人类大脑3D解剖图和基因图。2011年,艾伦研究所宣布,已经绘制了两个人类大脑的生物化学图谱,找到1000个解剖部位,包含1亿个数据点,这些数据能够说明基因如何以基本的生物化学形式呈现。这项研究确认,有82%的人类基因在大脑中得到表现。
1700217326
1700217327
艾伦研究所的艾伦·琼斯(Allen Jones)博士说:“在此之前,能够达到这种精细程度的人类大脑图谱还不存在。”他补充道,“艾伦人类大脑图谱提供了我们从未见过的有关我们最复杂、最重要的器官的景象。”
1700217328
1700217329
1700217330
1700217331
1700217333
心灵的未来 反向工程的反对声音
1700217334
1700217335
将毕生致力于大脑反向工程的科学家们意识到,他们面前还有几十年的艰苦工作。但他们坚信自己的工作有着实际价值。他们认为,即使是部分成果也会有助于我们揭开在整个人类历史上给人类带来痛苦的精神疾病的奥秘。
1700217336
1700217337
然而,怀疑者可能会说,这种艰苦的工作完成后,我们得到的是堆积如山的数据,但却无法知道它们怎么结合在一起。例如,假设一个尼安德特人(穴居人)有一天看到了IBM蓝色基因计算机的整个蓝图,其中包含每一个晶体管的所有细节。这是张巨大的蓝图,所用的图纸会有上千平方英尺(93平方米之上)。这个尼安德特人可能会隐约地感觉到这张蓝图包含着一种超级机器的秘密,但这些技术数据对他来说没有任何意义。
1700217338
1700217339
同样,也有这样的担心:花费几十亿美元标定大脑每个神经元的位置后,我们仍无法理解这代表着什么。也许还需要几十年的努力工作,我们才能明白它们是怎样工作的。
1700217340
1700217341
例如,人类基因组计划取得了巨大成功,弄清楚了人类基因组中的所有基因序列,但对于那些指望马上得到基因疾病良药的人来说,会感到巨大的失望。人类基因组计划就像一部大词典,其中有23000个词条,但没有任何解释。这部词典里全是空白的页面,但每一个基因的拼写完全正确。这个计划是一种突破,但同时它只是弄清楚这些基因的功能以及它们之间相互作用的第一步。
1700217342
1700217343
同样,仅仅有一张包含大脑中所有神经连接的完整图画,并不意味着我们会明白这些神经元的功能和它们之间的互动。反向工程是比较容易的一部分,之后,困难的部分会开始,即理解这些数据。
1700217344
1700217345
1700217346
1700217347
1700217349
心灵的未来 未来
1700217350
1700217351
先让我们假设这个时刻已经来临。科学家带着吹嘘的口吻庄严地宣布,他们对整个人类大脑的反向工程取得了成功。
1700217352
1700217353
然后呢?
[
上一页 ]
[ :1.700217304e+09 ]
[
下一页 ]