211service.com
Intervju med BRAIN Project Pioneer: Miyoung Chun
Det svåraste med hjärnkartläggningsprojektet kan vara att vi inte ens vet vad vi försöker lära oss. 15 april 2013
Projektet Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN), som president Obama meddelat i hans Unionens tillstånd tal i februari, kommer att vara en decennielång strävan att förstå tankens natur (Se Why Obama's Brain-Mapping Project Matters .) Projektet, som oundvikligen framkallar Human Genome Project , kommer att kräva miljarder i forskningsfinansiering och kräver samarbete från många statliga myndigheter, universitet och stiftelser. Miyoung Chun , en molekylär genetiker och vicepresident för vetenskapsprogram hos Kavli Stiftelsen , har koordinerat kommunikationen mellan de inblandade sedan dess planera började för 18 månader sedan.
Vad hoppas du kunna kartlägga, exakt?
Den här historien var en del av vårt majnummer 2013
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Vi har gjort stora framsteg sedan neuroner kändes igen [av Santiago Ramón och Cajal för mer än 100 år sedan] som den grundläggande funktionella enheten i nervsystemet. Vi vet hur man mäter aktiviteten hos ett litet antal neuroner – upp till några hundra. Med hjälp av funktionell MRI [magnetisk resonanstomografi] vet vi också hur man mäter aktiviteterna för fläckar av ett stort antal neuroner – från 30 000 till en miljon. Men många kritiska hjärnfunktioner involverar allt från några tusen till många miljoner neuroner.
BRAIN kommer att generera revolutionerande nya verktyg för att mäta hjärnaktiviteten i tusentals till miljontals neuroner för att producera en allmän teori om hjärnan.
Varför göra det?
Vi vill förstå hur vi resonerar, hur vi memorerar, hur vi lär oss, hur vi rör oss, hur våra känslor fungerar. Dessa förmågor definierar oss. Och ändå förstår vi knappt något av det.
Hur kommer nanovetenskap och nanoteknik att bidra till hjärnaktivitetskartan?
Hjärnan fungerar på nanoskala. Så verktygen för att studera hjärnor måste i slutändan också fungera på denna nivå. Vad som verkligen kommer att behövas är förmågan att mäta mycket mer. För tio till 15 år sedan var tiden inte rätt; nu är det genomförbart.
Vilka skulle vara fördelarna?
Vad är poängen med att mäta mer om du inte förstår vad det betyder? Syftet med BRAIN är inte bara att utveckla verktyg så att vi kan läsa fler neuroner; vi vill dechiffrera hjärnans aktivitet. Ett tvärvetenskapligt nätverk av forskare och ingenjörer kommer att arbeta för att göra nya, kraftfulla proteser, behandlingar för förödande hjärnsjukdomar, förbättrade utbildningsstrategier och smarta teknologier som efterliknar hjärnans extraordinära förmågor.
Är Human Genome Pr har du en bra eller dum metafor för hjärnaktivitetskartan?
Det finns likheter: studiens omfattning, dess långsiktiga vision och mängden finansiering den kommer att kräva. Det som är annorlunda är slutpunkten. I fallet med Human Genome Project var slutet mycket tydligt. Så fort du sekvenserar tre miljarder nukleotider är du klar, eller hur? Men för hjärnaktivitetskartan är det förmodligen oförsiktigt att sätta ett mål att mäta de 100 miljarder neuroner i den mänskliga hjärnan. För det första kanske vi aldrig uppnår ett sådant mål; men ännu viktigare, vi vet inte om ett mindre antal kommer att ge oss de insikter vi behöver.
Du menar också att vi inte ens kan förutse några av de frågor som kommer att dyka upp från kartläggningen.
Exakt. Vi vet inte vad vi kommer att lära oss genom att mäta och dechiffrera en miljon neuroner. Vad vi vet är vad vi redan har kunnat uppnå. Till exempel har John Donoghue [från Brown University] en patient som fick en stroke för 15 år sedan. Genom att stimulera mindre än 100 neuroner kunde hon röra armarna på en robot och dricka sitt morgonkaffe. Hundra neuroner. Föreställ dig: kanske den här patienten kan gå på egen hand om John kan stimulera 100 000 neuroner!
Jag skulle vilja ställa en privat fråga, om jag får. Vilken är den enda frågan som HJÄRNprojekt kanske svarar att du längtar efter att förstå?
Jag försöker att inte anpassa projektet, om jag ska vara ärlig.
Tja, det är därför det är en intressant fråga.
Det som är mest intressant för mig är hur våra tankar formas. Tanken verkar vara en så mänsklig sak. Vi antar att andra arter har tankar, men vår tankar verkar vara mer … heltäckande. Det är tankar som fick oss – du och jag – att prata om dessa frågor idag. Våra tankar är direkt relaterade till hur vi memorerar, och hur vi lär oss, och hur vi kan göra så mycket. Men vad är grunden för detta? Det är den resonerande sidan av hjärnan som verkar vara den mest mystiska. Men jag skulle tro att alla har sina egna åsikter om varför det är viktigt att kartlägga hjärnan.