“大脑破译计划”的启动与进展

揭示大脑的奥秘一直是人类梦寐以求的追求。今年四月美国奥巴马总统在白宫提出了“大脑计划”(BRAIN project)启动。脑科学家们普遍认为大脑最基本的编码原理应该是在动物进化过程中演化而完善起来的。2012年6月美国的几位科学家在《神经元》杂志上提出“大脑活动图谱”(Brain Activity Map)的倡议,来研究大脑如何通过许多脑区协同整合,来产生并完成信息编码、产生知觉、思维与处置等运行指令。

“大脑活动图谱”构建想法,其实是大脑破译计划(Brain Decoding Project)的翻版。大脑破译计划的最初想法由国际著名的脑科学家钱卓教授于2007年提出(参见《环球科学》2007年第8期封面文章)。其旨在测定大脑各区域神经元群体放电活动的形式,绘制出大脑神经网络在各种思维过程中放电变化的工作框架图,总结、归纳、解码大脑信息计算的规则及动态组织原理,从而破译大脑智慧及心灵活动的密码。钱卓教授领导的美国佐治亚瑞金斯大学(Georgia Regents University)团队获得了佐治亚研究基金会的大力资助,在2007年11月正式启动了大脑破译计划。

正在美国、中国的相关部门及科学家紧罗密鼓地讨论大脑计划的启动之际,《中国科学：生命科学》邀请钱卓教授为大家介绍这方面的工作及进展，重点介绍钱卓教授团队如何通过开发密阵式电极技术及数学解码方法,成功地检测和初步破译了小鼠大脑记忆的编码工作原理。该评述即将发表在《中国科学：生命科学》英文版2013年第9期上，稿件近期已在线出版。

大脑破译计划将最终绘制出大脑各区域的活动图谱和工作原理框架图,为评估与治疗困扰人类的多种脑疾病,比如脑衰老、记忆力下降、精神分裂症、创伤后恐惧应激综合症、抑郁症等带来福音。科学家们还可利用大脑的原理,研发崭新的脑式计算机、智慧型无人决策及控制系统。从而引发远程医辽、工业机械、信息产业、军事领域的迈越式发展。

我国脑科学家、云南西双版纳生物医学研究院大脑破译中心的邝慧、李孟教授的团队，以及华东师范大学“脑功能基因组学研究所”林龙年教授等,也积极参与了国际大脑破译计划的启动及研究工作。