引发大脑活动

我的客人在本月专栏作家Miyoung春,执行副总裁Kavli科学项目的基础。春博士是仪器的启动大脑研究通过推进创新公司成员(大脑)计划首次宣布,奥巴马总统在他2013年的国情咨文。大脑主动寻求加强心理科学通过结合不同的学者群体发现突破性技术,将促进我们对大脑功能与人类行为的理解。在本专栏中,我问春博士反思的道路,把她从一个好主意的一个主要研究计划。下面是她的故事。

以及探究a菲尔普斯

(作者注:这列是我个人的经验和观点的大脑如何行动来。)

这是2013年2月12日。我在家里看的国情咨文中,每年都和我一样。十分钟到奥巴马总统的演讲中,我听到:“我们必须投资最好的想法…今天我们的科学家是人类大脑映射到解锁的答案阿尔茨海默氏症。从我的沙发上,问自己:“我春天总统刚才提到这个项目我一直在工作在过去的18个月?

我收到我的回答5分钟后在一封电子邮件从白宫科技政策办公室(OSTP):“恭喜你!你只是国情咨文。“进一步证实之后,国家卫生研究院主任弗朗西斯·柯林斯发微博,”奥巴马在国情咨文电视讲话提到美国国立卫生研究院脑活动地图。”

这个项目当时已知的大脑活动地图(BAM)。虽然我不确定那时候,它被任命为白宫大21世纪的挑战。总统的讲话,美国国立卫生研究所主任开了一家媒体闪电战,随着新闻媒体抓住故事的,公众了解这首次的尝试。对我来说,然而,这一切都始于2011年9月Kavli皇家学会国际中心,30分钟外伦敦。

会议——“机会”在神经科学和纳米科学的接口,由Kavli基金会联合主办,盖茨比慈善基金会,艾伦脑科学研究所——组装27领先科学家去探索他们的学科如何更好的合作。最后一节课,两个小时无价值的讨论,全面的大脑电路地图活动的想法浮出水面。根据其支持者,这样的地图是必须了解大脑的功能。知觉、记忆和识别,原因,情感,理解,潜意识的过程,意识——这些能力定义我们。然而,今天不存在一般理论来解释大脑如何产生这些高级功能。一致,神经学家宣布当前的瓶颈在他们的研究由于缺乏创新的工具和新方法。为了解决这个问题,科学家们提出了一个大规模的努力,创造革命性的工具和方法来测量和刺激同时数百万甚至数十亿的神经元。这个想法获得牵引在核心群志同道合的科学家,像这样,BAM启动。

合适的工具的力量——这立即使我产生了共鸣。在1980年代中期,在分子遗传学作为一个研究生,我的研究涉及的肌球蛋白重链基因测序黑腹果蝇。手工工作,凝胶的凝胶,我花了一年半的时间序列和识别突变的基因。快进到2000年。与改进的DNA测序技术,我可以执行相同的程序更清晰的结果——在一天。这减少了人力小时释放我的时间认为关于我的数据而不是收集;我是生成假说和应用程序基于结果的日志而不是单调的小时在实验室监测设备。这个建议对我来说有意义。我想成为一个宏伟蓝图的一部分。

科学家推动这一愿景是拉法Yuste,迈克尔•Roukes乔治教堂,拉尔夫•格林斯潘和保罗Alivisatos。会议后我开始和他们合作,热情地承担项目引导的作用。我开始连接到其他私人和公共资助机构,设计开发项目会议和活动,监控和参与写作,确保项目没有失去蒸汽和指导下正确的路径。2011年9月至2013年4月,我做了1000多个电话,200年举行电话会议,飞200000英里,会见了300名科学家,有组织的四大科学会议,吸引了超过150名科学家,并设置许多公共和私人机构间BAM项目讨论会议。

白皮书由拉法Yuste迅速出现的无价值的会话,和第一个订单的业务我建议是寄给汤姆Kalil OSTP副主任技术和创新。让我们大为吃惊的是,汤姆立即被售出。在国会的要求,白宫建立一个工作小组来制定国家神经科学方向,所以我们的时机选择非常完美。我也与兰迪斯和Tom Insel董事国家神经疾病和中风研究所和国家精神卫生研究所,分别。他们都接受了国家计划刺激快速的想法,公司成员的创新发展。他们建议的科学家,而不是决策者,领导。截至2012年3月,白宫寻求他们的重大挑战项目,候选人和BAM成为候选人之一。车轮转动。

到2012年夏天,科学核心小组已经增长到11日,约翰多诺霍,特里Sejnowski,卡尔·戴瑟罗斯、保罗•麦克尤恩鸿坤公园,和保罗·维斯加入团队。这个核心群体将成为像我的第二个家庭一样。我不能表达足够的感谢他们的出色的领导下,顽强的努力,通过的胜利和斗争,支持项目的妊娠。

BAM的前景是乐观的前6个月,但之后不可避免的挑战。在科学方面,一个广泛的,形形色色的科学专家需要合作。当这些专家——从神经科学、纳米科学、物理学、化学、材料科学、计算机科学和工程——会见面,通常很难让他们说对方的语言,在更大的图景,并有信心在一个强大的蓝天白云的主意。定义项目目标是一个特别的挑战给150名科学家之间的不同意见参与几个车间2011年9月至2013年1月。

应用所谓的聪明的原则(具体、可衡量的,可实现的、相关的和及时的),我们最终发现共识:我们提出了生成功能映射和控制神经活动的单一神经元之间的尺度和整个大脑,填补知识空白的电路级的大脑活动。我们认为一个关键的技术组合来自不同领域和物种。从一开始,我们试图开发技术来执行在人类科学或临床应用。更重要的是,我们指定我们的提议是为了刺激争论科学家和管理员和我们的作用是促进行动。

在这个过程中,个人的挑战也暴露了出来。截至2013年3月,一个月后的国情咨文,BAM的命运仍然是未知的。因此,经过一年半的艰苦的努力和80小时工作制,我的基金会的同事开始怀疑我专注的努力会产生积极的结果。也有越来越多的怀疑在项目参与者,科学家和资助者。他们等待的东西展开,我可以感觉到他们的风潮。我开始下降一些会议邀请。我的信心减弱,我看不到一个明确的走向成功。

我是危及我的事业吗?在长途开车回家特别艰苦的一天工作后,我坏了。感觉失败,我开始哭泣。我不知道,在一个月的时间,将会改变。

这是4月2日,2013年。我是站在白宫的东翼,颤抖的奥巴马总统的手。他靠过去,说一个衷心的谢谢。“五分钟后,他将宣布“下一个伟大的美国项目”:脑(大脑研究通过推进创新的公司成员)倡议。我从未感到如此巨大的骄傲,兴奋,和辩护。

已经一年新闻爆发以来,由于其科学领导和美国国立卫生研究所主任咨询委员会,大脑活动正式开始。恳请联邦资助机构的管道。增加联邦预算2015年批准。和加州提议提供额外的国家资助(加州参议院法案某人836)。

尽管未来的挫折肯定会出现的,对我来说,最令人鼓舞的结果大脑的行动到目前为止看到许多科学家,他可能永远不会有机会说话,交换想法和合作下共同愿景的理解大脑。神秘的器官,使人类,似乎是让我们很多人在一起。,我依然骄傲和谦卑是一个显著的一部分,正在进行的科学探险。

确认:我要感谢尼克,实习生Kavli基金会,为他的非凡的社论援助这一列。

进一步的阅读

Alivisatos, a P。春,M。、教堂、g M。戴瑟罗斯,K。多诺霍,j . P。格林斯潘,r . J。…& Yuste r(2013年3月)。大脑活动的映射。科学,339(6125),1284 - 1285。doi: 10.1126 / science.1236939

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