Ehrgeizige Brain-Mapping-Projekt Wissenschaft Ziele offenbart

Im April 2013 Initiative eine Präsident Obama zur Entwicklung neuer Technologien, um ein Bild des Gehirns in Aktion zu erstellen. Heute veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern eine Roadmap, die Hervorhebung der spezifischen Ziele für das Projekt in den nächsten fünf bis 10 Jahren.

Zu den Prioritäten der Gehirn-Initiative (kurz für Hirnforschung durch Förderung innovativer Neurotechnologien) gehören mapping Gehirn Schaltungen, Überwachung und Interaktion mit der Aktivität des Gehirns, Entwicklung neuer Theorien und Methoden der Analyse und Verständnis des menschlichen Gehirns.

Das Projekt wird in erster Linie auf Gehirn Schaltungen und Netze, die "ein Loch in unserem Verständnis der Vorgänge im Gehirn" zu repräsentieren, zu konzentrieren, sagte Cori Bargmann, Neurobiologe an der Rockefeller University in New York City und Co-Chair der Arbeitsgruppe für das Projekt. [Top 10 Geheimnisse des Geistes]

Für die letzten 60 Jahre haben Neurowissenschaftler Neuronen eine zu einem Zeitpunkt untersucht; für den letzten 20 Jahren haben Forscher das Gehirn als Ganzes imaging. Noch "irgendwo dazwischen ist bei den meisten Wahrnehmung auftritt," sagte Bargmann.

Bargmann stellte den Bericht vor ein beratender Ausschuss, der Direktor der National Institutes of Health heute (5. Juni) und der Ausschuss abgestimmt zu genehmigen.

Forschungsziele

Der Bericht legte einen wissenschaftlichen Plan für das nächste Jahrzehnt. Die ersten fünf Jahre konzentriert sich auf Technologieentwicklung und die folgenden fünf Jahren konzentriert sich auf Entdeckungs-orientierte Wissenschaft, sagte die Gruppe.

Sieben prioritären Forschungsbereiche wurden im Bericht angelegt: Identifizierung der verschiedenen Zelltypen im Gehirn; Generierung von Karten des Nervensystems aus den Zellen des gesamten Gehirns; Überwachung neuronalen Aktivität um ein Bild des Gehirns in Aktion zu produzieren; demonstrieren, wie Hirnaktivität Verhalten führt durch das Gehirn aktiv zu sondieren; Erstellen von neuen Theorien und Werkzeuge für die Analyse von Daten; Verbesserung des Verständnisses des menschlichen Gehirns und ihre Störungen; und ziehen diese Ziele gemeinsam zu lernen, wie Kognition, Emotion, Wahrnehmung und Handlung, in Gesundheit und Krankheit Aktivität des Gehirns führt.

Neurowissenschaftler haben bereits einige dieser Tools entwickelt. Ärzte haben z. B. Tiefe Hirnstimulation auf erfolgreiche Wiederherstellung fehlerhafter Gehirn Schaltungen in der Parkinson-Krankheit und Optogenetik – ein Werkzeug für die Gehirnzellen zu aktivieren, bzw. deaktivieren mit Licht – verwendet wurde, um die Sonde wie bestimmte Neuronen-Funktion.

Projekt-timeline

Der Bericht wurde auch Meilensteine zur Erreichung dieser Ziele. Innerhalb der nächsten fünf Jahre, die Projektziele zur Durchführung einer Volkszählung von Zelltypen im Gehirn (beginnend mit Mäusen), verbessern die Fähigkeit, effizient die Orgel zu geringeren Kosten und bessere Auflösung, Karte entwickeln Sie Werkzeuge zur Erfassung und Steuerung der Aktivität von Neuronen und schaffen Sie multidisziplinären Teams von Forschern zu.

Ab Jahr 6 bis 10, die Projektziele zu erweitern die Zelle Volkszählung für den Menschen, kombinieren Sie verschiedene Gehirn Messungen in einem einzigen Experiment entwickeln Sie weniger invasive Techniken zur Überwachung und Steuerung der Aktivität des Gehirns, und entwickeln Sie neue Theorien wie das Gehirn Informationen kodiert.

"Wir werden nicht alle diese Ziele erreichen", sagte William Newsome, Neurowissenschaftler an der Stanford University in Stanford, Kalifornien, die andere Co-Vorsitzender des Arbeitskreises Gehirn Initiative. Einige der Ziele wird sich ändern, und einige neue entstehen, wie die Forscher ihre Arbeit erledigen, sagte Newsome.

Der Bericht fordert auch zusätzliche Mittel für das Projekt, seine ehrgeizigen Ziele zu unterstützen. Die Gehirn-Initiative hatte ein Budget von $ 40 Millionen im Jahr 2014 und $ 100 Millionen im Jahr 2015, aber das Programm Führer jetzt schätzen, dass sein Budget für $ 500 Millionen bis zum Jahr 2021 wachsen konnte. Dennoch sagte sollte das Geld nicht auf Kosten der bestehenden NIH-Programme kommen, Bargmann.

Letztendlich die Gruppe hofft die Werkzeuge und Erkenntnisse aus der Initiative hilft Wissenschaftlern gezielte Behandlungen für bestimmte neurologische und psychiatrische Erkrankungen zu entwickeln.

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