✖


Jump to content

МОЗГ Инициатива

Информацию о других проектах в Европе см. в разделе « Проект человеческого мозга» .

Понимание того, как работает мозг, возможно, является одной из величайших научных задач нашего времени.

- Аливисатос и др. [1]

Инициатива Белого дома BRAIN ( Исследование мозга посредством продвижения инновационных нейротехнологий ) — это совместная государственно-частная исследовательская инициатива, объявленная администрацией Обамы 2 апреля 2013 года, с целью поддержки разработки и применения инновационных технологий, которые могут создать динамичную понимание работы мозга . [2] [3] [4] [5] [6]

Это мероприятие представляет собой грандиозную задачу, направленную на революцию в нашем понимании человеческого мозга, и было разработано Управлением по науке и технологической политике Белого дома (OSTP) в рамках более широкой нейробиологической инициативы Белого дома . [7] Вдохновленный проектом «Геном человека» , BRAIN стремится помочь исследователям раскрыть тайны заболеваний головного мозга , таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона , депрессия и черепно-мозговая травма (ЧМТ).

В число участников BRAIN и филиалов проекта входят DARPA и IARPA, а также многочисленные частные компании, университеты и другие организации в США, Австралии, Канаде и Дании. [8]

Предыстория [ править ]

Инициатива BRAIN отражает ряд влияний, возникших более десяти лет назад. Некоторые из них включают в себя: встречи по планированию в Национальных институтах здравоохранения , которые привели к разработке Плана нейробиологических исследований НИЗ; [9] семинары Национального научного фонда (NSF) по познанию , нейробиологии и конвергентной науке , включая отчет 2006 года «Великие проблемы разума и мозга»; [10] отчеты Национального исследовательского совета и Форума Медицинского института по неврологии и расстройствам нервной системы, в том числе «От молекул к разуму: вызовы 21 века», отчет семинара по глобальным проблемам неврологии, состоявшегося 25 июня 2008 г. ; [11] годы исследований и отчетов ученых и профессиональных обществ; и интерес Конгресса.

Одним из важных мероприятий был проект «Карта мозговой активности» . В сентябре 2011 года молекулярный биолог Миён Чун из Фонда Кавли организовал конференцию в Лондоне, на которой ученые впервые выдвинули идею такого проекта. [4] [12] На последующих встречах ученые из правительственных лабораторий США, в том числе члены Управления научно-технической политики , а также из Медицинского института Говарда Хьюза и Института исследований мозга Аллена , а также представители Google , Microsoft и Qualcomm , обсудили возможности будущий проект под руководством правительства. [2]

Другие влияния включали междисциплинарный проект «Декада разума», возглавляемый Джеймсом Л. Олдсом, который в настоящее время является помощником директора по биологическим наукам в NSF. [13] [14] и проект DARPA «Революция в протезировании» , возглавляемый доктором Джеффри Лингом и показанный в программе «60 минут» в апреле 2009 года. [15]

Разработкой плана инициативы BRAIN в Администрации президента (EOP) руководил OSTP, и в нее входили следующие сотрудники EOP: Филип Рубин , в то время главный помощник директора по науке и руководитель Инициативы по нейробиологии Белого дома; Томас Калил , заместитель директора по технологиям и инновациям; Кристин Доргело , тогдашний помощник директора по грандиозным задачам, а затем руководитель аппарата OSTP; и Карлос Пенья, помощник директора по новейшим технологиям и в настоящее время директор отдела устройств для неврологической и физической медицины в Управлении оценки устройств Центра устройств и радиологического здоровья (CDRH) Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) . ). [16] [17]

Объявление [ править ]

Директор НИЗ доктор Фрэнсис Коллинз и президент Барак Обама объявляют об инициативе BRAIN

2 апреля 2013 года на мероприятии в Белом доме президент Барак Обама объявил об инициативе BRAIN, в которой предложенные первоначальные расходы на 2014 финансовый год составят примерно 110 миллионов долларов от Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA), Национальных институтов здравоохранения (NIH). ) и Национальный научный фонд (NSF). [4] [5] [6] Президент также поручил Президентской комиссии по изучению биоэтических проблем изучить этические, правовые и социальные последствия, возникшие в результате этой инициативы и нейробиологии в целом. Дополнительные обязательства также взяли на себя Институт исследований мозга Аллена , Медицинский институт Говарда Хьюза и Фонд Кавли . НИЗ также объявил о создании рабочей группы Консультативного комитета при директоре под руководством нейробиологов Корнелии Баргманн и Уильяма Ньюсома при участии по должности DARPA и NSF, чтобы помочь определить роль НИЗ в инициативе BRAIN. NSF планировал получить рекомендации от консультативных комитетов своего директората, от Национального научного совета , а также от серии встреч, на которых собирались ученые в области нейробиологии и смежных областей. [4] [5] [6]

подходы Экспериментальные ​ ​

Дополнительная информация: картирование мозга , нейроинформатика и нанобиотехнология.

В новостях говорилось, что исследование позволит отобразить динамику активности нейронов у мышей и других животных. [3] и, в конечном итоге, десятки миллиардов нейронов в человеческом мозге. [18]

В научном комментарии 2012 года, излагающем экспериментальные планы более ограниченного проекта, Аливисатос и др. обрисовали множество конкретных экспериментальных методов, которые могут быть использованы для достижения того, что они назвали «функциональным коннектомом », а также новые технологии, которые необходимо будет разработать в ходе проекта. [1] Они указали, что первоначальные исследования могут быть проведены на Caenorhabditis elegans , а затем на Drosophila из-за их сравнительно простых нейронных цепей. Среднесрочные исследования могут быть проведены на рыбках данио , мышах и этрусской землеройке , а в конечном итоге исследования будут проводиться на приматах и ​​людях. Они предложили разработать наночастицы , которые можно было бы использовать в качестве напряжения датчиков , которые будут обнаруживать отдельные потенциалы действия , а также нанозонды , которые могли бы служить электрофизиологическими многоэлектродными массивами . В частности, они призвали к использованию беспроводных, неинвазивных методов обнаружения активности нейронов, либо использующих микроэлектронную очень крупномасштабную интеграцию , либо основанных на синтетической биологии , а не на микроэлектронике. В одном из таких предложенных методов ДНК , полученная ферментами , будет служить «ленточной записью» активности нейронов. [1] [19] основано на вызванных ионами кальция ошибках кодирования ДНК-полимеразой, . [20] Данные будут анализироваться и моделироваться с помощью крупномасштабных вычислений . [1] Связанный метод предлагал использовать высокопроизводительное секвенирование ДНК для быстрого картирования нейронных связей. [21]

Хронология [ править ]

График, предложенный Рабочей группой в 2014 году: [22]

  • 2016–2020: разработка и проверка технологии.
  • 2020–2025: комплексное применение этих технологий для новых фундаментальных открытий о мозге.

Рабочая группа [ править ]

Консультативный комитет – это: [23]

Участники [ править ]

По состоянию на декабрь 2018 года на сайте BRAIN Initiative перечислены следующие участники и филиалы:

Реакция [ править ]

Ученые высказали разные точки зрения на этот план. Нейробиолог Джон Донохью заявил, что проект заполнит пробел в нейробиологических исследованиях между, с одной стороны, измерениями активности на уровне областей мозга с помощью таких методов, как фМРТ , и, с другой стороны, измерениями на уровне отдельных клеток . [3] Однако психолог Эд Вул выразил обеспокоенность тем, что эта инициатива отвлечет финансирование от исследований отдельных исследователей. [3] Нейробиолог Дональд Стейн выразил обеспокоенность тем, что было бы ошибкой начинать тратить деньги на технологические методы, не зная точно, что именно будет измеряться. [4] Вместо этого физик Майкл Рукс утверждал, что методы в нанотехнологиях становятся достаточно зрелыми, чтобы настало время для составления карты активности мозга. [4] Нейробиолог Родольфо Ллинас заявил на первой встрече Рокфеллера: «То, что здесь произошло, великолепно, никогда прежде в нейробиологии я не видел такого большого единства в достижении такой славной цели». [24]

Проекты сталкиваются с серьезными логистическими проблемами. Нейробиологи подсчитали, что проект будет генерировать 300 экзабайт данных каждый год, что представляет собой серьезный технический барьер. [25] Большинство доступных мониторов активности мозга с высоким разрешением имеют ограниченное применение, поскольку их необходимо имплантировать инвазивно хирургическим путем путем вскрытия черепа. [25] Были проведены параллели с прошлыми крупномасштабными исследовательскими усилиями под руководством правительства, включая карту человеческого генома , путешествие на Луну и разработку атомной бомбы . [2]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Аливисатос, А. Пол; Чун, Миён; Черч, Джордж М.; Гринспен, Ральф Дж.; Рукс, Майкл Л.; Юсте, Рафаэль (июнь 2012 г.). «Проект карты мозговой активности и проблемы функциональной коннектомики» . Нейрон . 74 (6): 970–974. дои : 10.1016/j.neuron.2012.06.006 . ПМЦ   3597383 . ПМИД   22726828 .
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Маркофф, Джон (18 февраля 2013 г.). «Обама стремится ускорить изучение человеческого мозга» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 18 февраля 2013 г.
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Салавиц, Майя (19 февраля 2013 г.). «Карта мозга: президент Обама предлагает первое подробное руководство по функциям человеческого мозга» . Время . Проверено 19 февраля 2013 г.
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж Маркофф, Джон; Горман, Джеймс (2 апреля 2013 г.). «Обама представит инициативу по составлению карты человеческого мозга» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 2 апреля 2013 г.
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Фокс, Мэгги (2 апреля 2013 г.). «Белый дом представляет проект по картированию мозга» . Новости Эн-Би-Си . Архивировано из оригинала 4 августа 2020 года . Проверено 2 апреля 2013 г.
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Информационный бюллетень: Инициатива BRAIN» . Офис пресс-секретаря Белого дома. 2 апреля 2013 года . Проверено 2 апреля 2013 г.
  7. ^ «Инициатива Белого дома в области нейробиологии» . Управление научно-технической политики . Проверено 7 мая 2015 г. - из Национального архива .
  8. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Участники» . Инициатива BRAIN . Архивировано из оригинала 12 ноября 2021 г. Проверено 13 мая 2019 г.
  9. ^ «Проект нейробиологических исследований НИЗ» . nih.gov . Национальные институты здравоохранения . Проверено 7 мая 2015 г.
  10. ^ «Отчет NSF о великих проблемах разума и мозга» . Публикация НФС . НФС . Проверено 9 мая 2015 г.
  11. ^ «Семинар по глобальным проблемам нейронауки» . Институт медицины . Национальные академии наук. Архивировано из оригинала 21 февраля 2011 года . Проверено 9 мая 2015 г.
  12. ^ Джонсон, Кэролайн (5 апреля 2013 г.). «Местные ученые, работающие над картированием мозга, команда мечты размышляют о проблемах и возможностях» . Бостон Глобус . Проверено 11 апреля 2013 г.
  13. ^ Олдс, Джеймс Л. (апрель – июнь 2011 г.). «За международное десятилетие разума» . Малазийский журнал медицинских исследований . 18 (2): 1–2. ПМК   3216206 . ПМИД   22135580 .
  14. ^ «NSF выбирает Джеймса Олдса главой Управления биологических наук» . NSF.gov . НФС . Проверено 9 мая 2015 г.
  15. ^ «Бионическая рука Пентагона» . Новости CBS . 10 апреля 2009 года . Проверено 9 мая 2015 г.
  16. ^ «Сотрудники OSTP Белого дома» . Управление научно-технической политики . Проверено 9 мая 2015 г. - из Национального архива .
  17. ^ «Конференция BRAIN Grand Challenges» . IEEE EMBS . IEEE. Архивировано из оригинала 3 декабря 2015 г. Проверено 9 мая 2015 г.
  18. ↑ По последним оценкам, в мозге человека в среднем 86 миллиардов нейронов. Источник: Сколько нейронов составляет человеческий мозг? На миллиарды меньше, чем мы думали . Заметки и теории. Хранитель . 28 февраля 2012 г.
  19. ^ Кординг, Конрад (декабрь 2011 г.). «О тостерах и молекулярных бегущих лентах» . PLOS Вычислительная биология . 7 (12): e1002291. Бибкод : 2011PLSCB...7E2291K . дои : 10.1371/journal.pcbi.1002291 . ПМЦ   3248391 . ПМИД   22219716 .
  20. ^ Замфт, Брэдли Майкл; Марблстоун, Адам Х.; Кординг, Конрад ; Шмидт, Дэниел; Мартин-Аларкон, Даниэль; Тайо, Кейт; Бойден, Эдвард С.; Черч, Джордж (август 2012 г.). «Измерение ландшафтов точности катион-зависимой ДНК-полимеразы с помощью глубокого секвенирования» . ПЛОС ОДИН . 7 (8): е43876. Бибкод : 2012PLoSO...743876Z . дои : 10.1371/journal.pone.0043876 . ПМЦ   3425509 . ПМИД   22928047 .
  21. ^ Задор, Энтони М.; Дубнау, Джошуа; Ойибо, Хасана К.; Чжан, Хуэйцин; Цао, Банда; Пейкон, Ян Д. (2012). «Секвенирование коннектома» . ПЛОС Биология . 10 (10): e1001411. дои : 10.1371/journal.pbio.1001411 . ПМК   3479097 . ПМИД   23109909 .
  22. ^ «НИЗ придерживается смелого 12-летнего научного видения инициативы BRAIN» . Национальные институты здравоохранения (NIH) . 16 июля 2015 г.
  23. ^ «Консультативный комитет директора» (PDF) . Рабочая группа по исследованию мозга посредством развития инновационных нейротехнологий (BRAIN) . Национальные институты здравоохранения. Архивировано из оригинала (PDF) 24 апреля 2013 года . Проверено 14 апреля 2013 г.
  24. ^ Вадман, Мередит (20 сентября 2016 г.). «Большие мечты рождаются для больших проектов в области науки о мозге» . Наука | АААС . Проверено 22 мая 2019 г.
  25. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Маркофф, Джон (26 февраля 2013 г.). «Соединение нейронных точек» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 февраля 2013 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • doi : 10.1038/s41592-018-0210-0 «Влияние инициативы NIH BRAIN», редакционная статья Nature Methods , ноябрь 2018 г.

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=BRAIN_Initiative&oldid=1218069837"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: dc84ed484d7f914c59496651a7058207__1712663520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/dc/07/dc84ed484d7f914c59496651a7058207.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
BRAIN Initiative - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)