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原創(chuàng)
SfN
神經(jīng)現(xiàn)實(shí)
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 回顧過(guò)去50年，展望未來(lái)半世紀(jì)。 SOCIETY FOR NEUROSCIENCE 封面：Davide Bonazzi NEUROSCIENCE 神經(jīng)科學(xué) 1969年，神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)（Society for Neuroscience, SfN），作為一個(gè)聯(lián)結(jié)各領(lǐng)域神經(jīng)科學(xué)家的組織，正式成立。學(xué)會(huì)成立50周年之際，其培訓(xùn)顧問(wèn)委員會(huì)（Trainee Advisory Committee）寫(xiě)下此文回顧此前50年神經(jīng)科學(xué)的重要研究，并展望未來(lái)50年可能出現(xiàn)的新成果。 細(xì)胞與分子神經(jīng)生物學(xué) 過(guò)去的50年里，隨著膜片鉗電生理、PCR和基因組測(cè)序等技術(shù)的出現(xiàn)，人們對(duì)于思維、欲望和行為的細(xì)胞和分子過(guò)程有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。學(xué)會(huì)認(rèn)為在接下來(lái)的50年中，技術(shù)上會(huì)出現(xiàn)更大的進(jìn)步，概念上會(huì)達(dá)成更多共識(shí)。這些進(jìn)步將有助于回答下列問(wèn)題：大腦數(shù)幾百億單獨(dú)神經(jīng)元如何共同工作以產(chǎn)生行為？什么樣的腦內(nèi)改變會(huì)導(dǎo)致疾?。渴裁丛炀土巳祟?lèi)大腦的獨(dú)特性？ 光遺傳學(xué)——大腦說(shuō)：“要有光?！?/strong> 研究者們發(fā)明了利用光線來(lái)刺激神經(jīng)元的新工具。這項(xiàng)發(fā)明讓我們能夠更好地繪制腦內(nèi)神經(jīng)元的連接，并有望抗擊失明、疼痛與癲癇。 相關(guān)閱讀 → 回答這些問(wèn)題的兩個(gè)關(guān)鍵是完善的連接組學(xué)研究和哺乳動(dòng)物腦細(xì)胞綜合圖譜。同時(shí)，正在發(fā)展的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)/蛋白組學(xué)技術(shù)將揭示不同種生物間腦細(xì)胞的多樣性[1][2]。結(jié)合自動(dòng)化高通量技術(shù)和創(chuàng)新視覺(jué)電生理技術(shù)[3][4]，神經(jīng)科學(xué)將開(kāi)始探索不同的細(xì)胞群是如何實(shí)現(xiàn)發(fā)育過(guò)程和生理功能上的不同。如此我們將不僅能鑒定不同類(lèi)型細(xì)胞在正常和病態(tài)大腦中的作用，還能發(fā)現(xiàn)將人和其它哺乳動(dòng)物區(qū)別開(kāi)的細(xì)胞機(jī)理。這些方法獲得的數(shù)據(jù)將通過(guò)光遺傳學(xué)[5]、化學(xué)遺傳學(xué)[6]和基因編碼的鈣指示劑可視化[7]等新近發(fā)明的手段分析來(lái)探測(cè)、擾動(dòng)并界定不同的細(xì)胞群。  光遺傳學(xué)技術(shù) — 圖片來(lái)源：Stanford University 細(xì)胞的分子組成復(fù)雜而多樣，在疾病誘導(dǎo)的分子變化探測(cè)上，現(xiàn)有的手段費(fèi)力且不精確。未來(lái)50年里顯微技術(shù)的發(fā)展[8]將使研究者以前所未有的分辨率觀察亞細(xì)胞體系，增強(qiáng)我們對(duì)分子互作的認(rèn)識(shí)。能夠在生物體內(nèi)檢測(cè)并調(diào)控表觀遺傳過(guò)程和分子終端的工具的出現(xiàn)，將使我們能夠理解表觀遺傳基因組、基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白組的變化與行為的聯(lián)系[9]?；铙w實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將輔以用干細(xì)胞誘導(dǎo)的類(lèi)腦器官研究的結(jié)果。這種類(lèi)腦器官是一種發(fā)育中的人腦模型，在新的分子和成像技術(shù)的協(xié)助下，我們有望發(fā)現(xiàn)人腦發(fā)育早期特定類(lèi)群細(xì)胞的功能。今后50年的研究將進(jìn)一步幫助我們理解突觸形成和其受信號(hào)通路、可塑性機(jī)制、膠質(zhì)細(xì)胞等非神經(jīng)元因素調(diào)控的過(guò)程（Dityatev et al., 2010) [10][11][12]。 以上許多新技術(shù)的應(yīng)用將依賴于新型細(xì)胞靶向技術(shù)。這一技術(shù)將簡(jiǎn)化精確調(diào)控神經(jīng)通路、基因治療和藥物遞送的過(guò)程。隨著表征大腦健康的生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)，這些進(jìn)展有望大幅度加深我們對(duì)腦部疾病的認(rèn)識(shí)，并開(kāi)創(chuàng)出新的療法。 發(fā)育神經(jīng)生物學(xué) 建立在細(xì)胞與分子神經(jīng)生物學(xué)的基礎(chǔ)之上，發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)研究?jī)?nèi)部和外部因素如何影響神經(jīng)元，神經(jīng)回路和大腦發(fā)育的進(jìn)程，進(jìn)而影響疾病風(fēng)險(xiǎn)和人的行為。神經(jīng)發(fā)育的研究范圍小到細(xì)胞內(nèi)的生化過(guò)程，大到大腦在長(zhǎng)達(dá)幾十年的過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么樣的變化。雖然有諸多有前景的領(lǐng)域，我們認(rèn)為在接下來(lái)的半個(gè)世紀(jì)中重要成果將出現(xiàn)在單個(gè)細(xì)胞分化、神經(jīng)元發(fā)生和類(lèi)器官等方向。 神經(jīng)元的基因表達(dá)特性是研究特定細(xì)胞命運(yùn)，遷移路徑和連接方式的基礎(chǔ)。另外，通過(guò)全基因組測(cè)序檢測(cè)體細(xì)胞突變來(lái)確定細(xì)胞譜系[13][14]將發(fā)現(xiàn)人類(lèi)和其他物種腦細(xì)胞分布的異同。Brainbow是一種選擇性標(biāo)記分化和增殖神經(jīng)元的技術(shù)[15][16]，以Brainbow為基礎(chǔ)的新技術(shù)能夠讓研究人員監(jiān)控神經(jīng)祖細(xì)胞以及其如何形成復(fù)雜回路以構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)。  Brainbow技術(shù) — 圖片來(lái)源：Center for Brain Research, Harvard University 過(guò)去的50年里，神經(jīng)科學(xué)就成年人腦中是否有神經(jīng)元再生爭(zhēng)論不休。這一極具爭(zhēng)議性的問(wèn)題最初出現(xiàn)在神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)成立之前的1969年[17]，但直到20世紀(jì)八九十年代才引起人們的關(guān)注。當(dāng)時(shí)有越來(lái)越多的研究稱(chēng)在包括人類(lèi)在內(nèi)的許多物種的腦室下區(qū)和顆粒下層發(fā)現(xiàn)了新生細(xì)胞[18][19][20]。雖然有令人信服的證據(jù)，辯論仍在進(jìn)行：近期的研究成果表明至少在成年靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中海馬體中的神經(jīng)再生不發(fā)生或極少發(fā)生[21]。但是，一項(xiàng)更新的研究表明健康的老年個(gè)體海馬體中有穩(wěn)定的神經(jīng)再生[22][23]，給這一問(wèn)題增添了爭(zhēng)議性。這一持續(xù)不斷的爭(zhēng)議或許與處理尸體組織時(shí)使用不同固定方法的技術(shù)限制有關(guān)，可能是檢測(cè)了錯(cuò)誤的神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)記物，或者是只研究了嚙齒動(dòng)物模型。在下一個(gè)50年里，我們希望新技術(shù)能最終在體內(nèi)用非入侵性成像技術(shù)標(biāo)記新生神經(jīng)元，或在不同哺乳動(dòng)物的體外樣本中發(fā)現(xiàn)新生神經(jīng)元。為解決這一問(wèn)題所做的努力能讓我們更加深刻地理解靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中大腦皮層發(fā)育的復(fù)雜機(jī)制。另外，通過(guò)分析發(fā)育中神經(jīng)元的各種組學(xué)研究結(jié)果，我們期待能夠發(fā)明精確控制神經(jīng)發(fā)生的方法以調(diào)控疾病進(jìn)程，并理解神經(jīng)發(fā)生在心理學(xué)和神經(jīng)疾病中的作用。  類(lèi)腦器官 — 圖片來(lái)源：MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge Biomedical Campus, Cambridge 自2013出現(xiàn)以來(lái)，類(lèi)腦器官成為了一種神經(jīng)科學(xué)家用于研究包括發(fā)育和衰老在內(nèi)的無(wú)數(shù)過(guò)程的模型[24][25][26][27]。雖然我們已經(jīng)提出了制造類(lèi)腦器官和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的方法[28][29][30]，一些方法論上的缺陷阻礙了它們發(fā)揮全部潛能。[31][32][33]。后續(xù)的技術(shù)進(jìn)步將解決類(lèi)腦器官中血管和支撐結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，使類(lèi)腦器官能夠更大更快地生長(zhǎng)，在復(fù)雜性上更加接近發(fā)育中的人腦。這些發(fā)展將開(kāi)啟一個(gè)體外研究的新時(shí)代，讓研究人員能研究發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)的各個(gè)方面。結(jié)合活細(xì)胞成像技術(shù)，類(lèi)腦器官能極大加速對(duì)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞命運(yùn)、神經(jīng)元遷移和突出延伸的復(fù)雜信號(hào)模式的研究。為系統(tǒng)建模等用途而發(fā)明的計(jì)算方法目前僅被應(yīng)用在發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)中，但這些方法將使研究人員能夠研究時(shí)間和空間上似乎無(wú)窮的不同信號(hào)的復(fù)雜相互作用，這些信號(hào)決定細(xì)胞命運(yùn)，神經(jīng)元遷移和神經(jīng)回路的形成，但至今大多仍只被單獨(dú)研究。使用病毒方法測(cè)量和操控神經(jīng)元活動(dòng)的類(lèi)腦器官實(shí)驗(yàn)將是研究神經(jīng)回路形成和維持中經(jīng)驗(yàn)依賴可塑性的關(guān)鍵。伴隨著體內(nèi)操控細(xì)胞結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展[34]，神經(jīng)科學(xué)家會(huì)更好地理解突觸形成的機(jī)制，并將結(jié)構(gòu)可塑性與突觸可塑性和行為連接起來(lái)。 人類(lèi)造出的大腦，會(huì)自己發(fā)出腦電波了？ “迷你大腦”被用來(lái)模擬和研究遺傳疾病、主要精神疾病、阿茲海默癥等神經(jīng)退行性疾病，甚至人類(lèi)演化。 相關(guān)閱讀 → 除了加深我們對(duì)神經(jīng)發(fā)育的理解，類(lèi)腦器官為研究人員提供了研究人腦獨(dú)特性的體系，使其能研究自閉癥和精神分裂癥等難以在動(dòng)物模型中研究的疾病[35]。具有形成持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年的功能性回路能力后，神經(jīng)科學(xué)家通過(guò)比較健康細(xì)胞系和遺傳缺陷細(xì)胞系對(duì)時(shí)間和環(huán)境壓力因素的響應(yīng)，將能研究基因、年齡和環(huán)境對(duì)大腦功能的影響。最終，類(lèi)腦器官將成為篩選神經(jīng)藥物和測(cè)試基因療法的效果的標(biāo)準(zhǔn)模型，并進(jìn)一步使人研究出通過(guò)自發(fā)腦組織替換技術(shù)恢復(fù)受傷大腦的方法。 從神經(jīng)系統(tǒng)到行為 過(guò)去，神經(jīng)科學(xué)家采用還原論的方法來(lái)理解人腦的功能?，F(xiàn)代科學(xué)對(duì)人腦的認(rèn)知從1909年的47個(gè)腦區(qū)已經(jīng)發(fā)展到了現(xiàn)在僅大腦皮層就有98個(gè)區(qū)域[36]。最初，神經(jīng)科學(xué)家只能采用切除和藥理學(xué)方法研究動(dòng)物大腦特定區(qū)域的功能。但在過(guò)去的二十年里，新的遺傳學(xué)方法使得研究人員能夠在動(dòng)物模型中更加精確地操縱神經(jīng)回路。對(duì)這些回路的研究加深了人們對(duì)于感知處理、運(yùn)動(dòng)控制和記憶的理解。由于至今大多研究研只在隔離情況下研究這些回路，所以我們對(duì)多腦區(qū)和回路相互作用下產(chǎn)生行為過(guò)程的理解仍然有限。比如，運(yùn)動(dòng)控制、感知處理和決策制定的回路如何相互作用？感知處理如何影響準(zhǔn)備好的行為？  秀麗隱桿線蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)成像 — 圖片來(lái)源：Chin-Sang Lab,Queens University 鑒于我們已經(jīng)理解了大腦中的一些系統(tǒng)是如何單獨(dú)工作的，也發(fā)明了更好的手段在時(shí)間和空間上監(jiān)控和操控神經(jīng)元的活動(dòng)，下一步要做的便是破解成群的神經(jīng)元和相距較遠(yuǎn)的腦區(qū)如何協(xié)同運(yùn)作產(chǎn)生行為。高密度多點(diǎn)電極將在這個(gè)問(wèn)題中發(fā)揮關(guān)鍵作用。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境、基于模型的分析方法和人工智能等技術(shù)與新的記錄和調(diào)控方法的結(jié)合可以用于研究多感知傳入如何整合并轉(zhuǎn)化為輸出為行為（比如動(dòng)作、思考和決策等）。利用斑馬魚(yú)和秀麗隱桿線蟲(chóng)，研究人員可以在監(jiān)控行為的同時(shí)對(duì)其神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)進(jìn)行成像，這一方法將被用于研究多種功能回路如何串聯(lián)[37]。隨著高密度電極和其它方法被用于越來(lái)越多的神經(jīng)元成像，我們應(yīng)該把重點(diǎn)放在破解這些神經(jīng)元整體在編碼什么，而不只是任務(wù)響應(yīng)型神經(jīng)元或支持特定假說(shuō)的神經(jīng)元。為了解答這一問(wèn)題，統(tǒng)計(jì)和計(jì)算方法，例如機(jī)器學(xué)習(xí)將變的十分重要，并在神經(jīng)工程學(xué)中開(kāi)拓新的領(lǐng)域。 研究魚(yú)的大腦有什么用？ 盡管斑馬魚(yú)還遠(yuǎn)未成為主流，但是自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，作為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一種模型，斑馬魚(yú)正在獲得更多關(guān)注。 相關(guān)閱讀 → 近些年，病毒介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)允許我們?cè)诨铙w內(nèi)進(jìn)行光學(xué)測(cè)量，和操控所選的神經(jīng)元的發(fā)展。這對(duì)于系統(tǒng)神經(jīng)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)是一大福利。這些新技術(shù)將基于回路的實(shí)驗(yàn)推進(jìn)到了聚光燈下，并正在快速闡明神經(jīng)元的相互連接和特定神經(jīng)元組的作用。在接下來(lái)的50年中，它們將在理解神經(jīng)元集群如何指導(dǎo)行為[38]，甚至是意識(shí)中起重要作用。意識(shí)是對(duì)大腦深度研究的一個(gè)重要課題，因?yàn)檫@種對(duì)自身和周遭世界的感知可能驅(qū)動(dòng)著認(rèn)知功能（比如策劃行為和決策制定），并被疾病和其他影響大腦的情況所調(diào)控。利用最近實(shí)現(xiàn)的細(xì)胞分辨人腦功能成像技術(shù) [39]，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家將開(kāi)始解鎖認(rèn)識(shí)仍舊不充分的特定腦區(qū)的復(fù)雜性，例如小腦、前額葉皮層和海馬體，以及多個(gè)腦區(qū)如何互相合作。比如，更高分辨率的人腦成像技術(shù)將使對(duì)回路功能的新認(rèn)識(shí)為神經(jīng)調(diào)節(jié)干預(yù)（例如經(jīng)顱磁刺激和超聲神經(jīng)調(diào)節(jié)）鋪平道路。這些基于神經(jīng)回路的調(diào)節(jié)方法通過(guò)調(diào)控不同功能的神經(jīng)中樞，可能被用于治療神經(jīng)精神疾病[40]。 快速發(fā)展的系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)受限于測(cè)量行為和將行為與神經(jīng)活動(dòng)相聯(lián)系的方法。神經(jīng)科學(xué)家研究不同功能回路的能力也受限于對(duì)行為的測(cè)量和定義，這些行為經(jīng)常被人類(lèi)觀察者手動(dòng)或半自動(dòng)地定義，導(dǎo)致其節(jié)點(diǎn)被過(guò)度簡(jiǎn)化，細(xì)節(jié)被忽視[41]。另外，對(duì)動(dòng)物社交行為的測(cè)量出于初級(jí)階段。在下一個(gè)50年里，行為神經(jīng)生物學(xué)使用的研究方法將越來(lái)越像功能性分離神經(jīng)回路的方法。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)將通過(guò)全自動(dòng)高通量無(wú)偏差行為分析極大地推進(jìn)這一領(lǐng)域的研究[42][43]?，F(xiàn)存神經(jīng)精神疾?。ɡ缃箲]癥和抑郁癥）的模型通常過(guò)于簡(jiǎn)單，持續(xù)穩(wěn)定地檢測(cè)社會(huì)環(huán)境下行為的能力將構(gòu)建這些疾病的新動(dòng)物模型。類(lèi)似的方法（比如使用家庭實(shí)驗(yàn)室、線上實(shí)驗(yàn)室和神經(jīng)反饋）在人類(lèi)中[44][45]有望揭示先前未發(fā)現(xiàn)的疾病癥狀和預(yù)示疾病風(fēng)險(xiǎn)的行為指標(biāo)。[46][47][48][49][50]。 自由度：如何用意念控制機(jī)器？ 科學(xué)家將大腦與機(jī)器連接，幫助癱瘓患者擺脫身體的局限。 相關(guān)閱讀 → 最后，結(jié)合實(shí)時(shí)記錄調(diào)控神經(jīng)回路技術(shù)和表征行為和神經(jīng)活動(dòng)的一體化無(wú)偏差方法，我們將使用神經(jīng)接口技術(shù)直接參與神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)。這一技術(shù)的快速發(fā)展使得腦機(jī)接口能成功控制義肢，使盲人初步感知視覺(jué)圖像。隨著這些技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)接口將使義肢應(yīng)用更加廣泛，拓寬感知反饋，還可能改善認(rèn)知功能下降個(gè)體的記憶能力。 疾病 在過(guò)去的50年里，科學(xué)發(fā)現(xiàn)揭示了特定疾病對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響。我們慶幸人類(lèi)已經(jīng)度過(guò)了自閉癥、抑郁癥、精神分裂癥和癡呆患者被羞辱，被邊緣化，被特定機(jī)構(gòu)收容的時(shí)代。如今，立法者和社會(huì)亟需神經(jīng)科學(xué)家解釋這些疾病的發(fā)病機(jī)制以及發(fā)現(xiàn)如何有效預(yù)防，監(jiān)測(cè)和治療。在未來(lái)的50年里，我們預(yù)測(cè)相關(guān)研究將會(huì)解決下列問(wèn)題：在神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常之前，大腦在細(xì)胞和分子層面上發(fā)生了哪些變化？我們?cè)撊绾卫斫舛嘁蛩貙?dǎo)致的神經(jīng)疾病的復(fù)雜性以開(kāi)發(fā)出靶向療法？我們要怎樣早期介入以抑制癥狀外顯及病程發(fā)展？ 氯胺酮有話要說(shuō)：迷幻劑如何成為新型抗抑郁藥？ 氯胺酮有望快速治療抑郁癥，并揭示情感障礙的發(fā)病機(jī)制。但這種具有迷幻效果的藥物，仍然還有太多急需攻克的難關(guān)。 相關(guān)閱讀 → FDA新近批準(zhǔn)了一系列治療神經(jīng)疾病的藥物：艾氯胺酮（esketamine）用于治療大部分抑郁癥，布雷索?。╞rexanolone）用于治療產(chǎn)后抑郁，辛波莫德（siponimod）用于治療多發(fā)性硬化[51]。這些藥物讓我們有望在50年之后進(jìn)入“神經(jīng)療法”的新時(shí)代。然而與過(guò)去的藥物相比，現(xiàn)今的新藥在治療上花的時(shí)間更長(zhǎng)，且不容易被FDA批準(zhǔn)。[52]。與過(guò)去30年里癌癥療法的發(fā)展類(lèi)似，之后在神經(jīng)疾病治療領(lǐng)域的進(jìn)展將多由公眾和政府支持的資金推動(dòng)。美國(guó)“腦計(jì)劃”根本性地推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)在神經(jīng)疾病的診斷與治療上有深遠(yuǎn)的影響。其它針對(duì)特定疾病的項(xiàng)目十分有望加速研究并轉(zhuǎn)化成果，例如美國(guó)衛(wèi)生與公共服務(wù)部攻克阿爾茲海默病的全國(guó)計(jì)劃（US Department of Health & Human Services' National Plan to Address AD）輔以聯(lián)邦基金致力于研究阿爾茲海默病的英國(guó)領(lǐng)導(dǎo)的癡呆研究計(jì)劃[53]。  — Davide Bonazzi 除了治療上的進(jìn)展之外，我們也會(huì)將生物學(xué)機(jī)制上研究應(yīng)用到神經(jīng)和精神疾病的診斷中。具體而言，病原學(xué)和分子機(jī)制將被納入目前基于癥狀的診斷方法之中。比如使用基因鑒定診斷脊髓性肌萎縮，在不需要神經(jīng)病理檢測(cè)的情況下通過(guò)分子改變?cè)\斷包括阿爾茲海默癥在內(nèi)的癡呆病[54][55]。行為追蹤器和AI等技術(shù)進(jìn)步將有助于我們更好地理解正常與非正常神經(jīng)系統(tǒng)的功能以及治療神經(jīng)疾病。AI已經(jīng)在人血漿中發(fā)現(xiàn)了幫助診斷阿爾茲海默癥的生物標(biāo)記物復(fù)合體[56]，這種技術(shù)將被用于分析藥物療法中藥物分子與生物分子結(jié)合的效價(jià)，進(jìn)而加速藥物發(fā)現(xiàn)。另外新發(fā)現(xiàn)的兼容正電子斷層掃描成像技術(shù)的追蹤物有望成為一個(gè)極具價(jià)值的診療與預(yù)防措施[57]。 在治療大腦疾病的研究上加大投入力度之外，研究如何預(yù)防這些疾病也十分必要。神經(jīng)疾病在世界范圍內(nèi)的高發(fā)病率是社會(huì)的沉重負(fù)擔(dān)。因此，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的生活方式介入（鍛煉、飲食、認(rèn)知訓(xùn)練和社會(huì)參與度）降低發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵機(jī)制將是未來(lái)50年研究的重點(diǎn)。在遺傳與環(huán)境因素方面的研究也將類(lèi)似地影響未來(lái)的公共衛(wèi)生政策和醫(yī)療方案。 包容的未來(lái) 顯然，在未來(lái)的50年里，我們將不僅對(duì)于大腦有更加全面的理解，更將看到在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域科研方式的改變。神經(jīng)科學(xué)家務(wù)必在這些改變中認(rèn)識(shí)到多樣性的重要性。迄今為止，研究對(duì)象多以不同物種的雄性[58]右利手個(gè)體為主。另外，絕大多數(shù)臨床試驗(yàn)和基因研究測(cè)試的是歐洲人。這些系統(tǒng)性缺陷部分是由于神經(jīng)科學(xué)家群體自身缺乏多樣性。因此，神經(jīng)科學(xué)缺乏對(duì)雌性大腦以及性別差異的了解，F(xiàn)DA和EMA批準(zhǔn)的藥物在非白種人群體中藥效下降。展望未來(lái)，我們需要重視研究人員以及研究對(duì)象的多樣性。 社會(huì)中的神經(jīng)科學(xué) 神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)生的影響已經(jīng)擴(kuò)展到遠(yuǎn)超臨床到教室、法庭甚至是雜貨店。雖然缺乏有力證據(jù)，但神經(jīng)技術(shù)有望出現(xiàn)在人們家中，提升人們的認(rèn)知能力[59][60]。 神經(jīng)教育學(xué)，一個(gè)將發(fā)育與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)和教育策略相結(jié)合的新學(xué)科[61], 使我們了解患有讀寫(xiě)障礙，注意力缺陷多動(dòng)障礙和其他疾病的學(xué)生如何學(xué)習(xí)。這些知識(shí)已經(jīng)被用于制定適合這些學(xué)生的課程。但是，認(rèn)知心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)并沒(méi)有在普通的基礎(chǔ)教育和高等教育中得到廣泛的應(yīng)用[61]。進(jìn)一步的研究將幫助我們決定某些數(shù)學(xué)概念應(yīng)該在何時(shí)被教授，如何安排教學(xué)計(jì)劃以與生物節(jié)律相協(xié)調(diào)。在接下來(lái)的50年中，我們預(yù)期神經(jīng)教育學(xué)將會(huì)被更加廣泛地應(yīng)用。 神經(jīng)科學(xué)會(huì)顛覆刑事法律系統(tǒng)嗎 通過(guò)直接強(qiáng)調(diào)人類(lèi)的心理機(jī)制，神經(jīng)科學(xué)有潛力在能力和意圖的問(wèn)題上作出裁決。 相關(guān)閱讀 → 神經(jīng)科學(xué)因?yàn)楸挥糜诮忉尫缸镄袨?，在法庭上變得越?lái)越常見(jiàn)[62]。其作用將隨著研究人員對(duì)決策的神經(jīng)機(jī)制的更加了解變得更加顯著。人類(lèi)神經(jīng)成像技術(shù)將發(fā)展到能夠幫助確認(rèn)有罪甚至預(yù)測(cè)再犯的可能性。 雖然在日常生活中可能并不明顯，但全世界的公司正將神經(jīng)科學(xué)的結(jié)論應(yīng)用到從辦公室結(jié)構(gòu)到市場(chǎng)策略等商業(yè)活動(dòng)之中。隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，這一趨勢(shì)將更加明顯[63]?？纱┐魇缴窠?jīng)科技產(chǎn)品有望迅速提供用戶反饋，使商家為其制定個(gè)性化的推薦[64]。神經(jīng)科學(xué)為商業(yè)公司帶來(lái)利潤(rùn)的同時(shí)，我們也應(yīng)警惕，防止其逾越倫理底線。  神經(jīng)科學(xué)是一個(gè)廣闊的領(lǐng)域。成年人的大腦中有約860億個(gè)神經(jīng)元和近乎同等數(shù)量的非神經(jīng)元細(xì)胞，所以神經(jīng)科學(xué)作為研究大腦的科學(xué)如此復(fù)雜也就不足為奇了。在神經(jīng)系統(tǒng)中，神經(jīng)元穿越顱骨到身體最遠(yuǎn)端的地方感受刺激并作出反應(yīng)，神經(jīng)科學(xué)將始終嘗試?yán)斫膺@一過(guò)程并開(kāi)發(fā)其無(wú)盡的潛力。 除了研究神經(jīng)系統(tǒng)本身，我們也應(yīng)該思考如何組織優(yōu)化現(xiàn)有的研究體系。借鑒空間科學(xué)的發(fā)展，我們認(rèn)為跨學(xué)科的研究手段是神經(jīng)科學(xué)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前神經(jīng)科學(xué)的研究由若干國(guó)家的若干機(jī)構(gòu)資助，但不同國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)合力完成大規(guī)模，跨領(lǐng)域項(xiàng)目的例子正在逐漸變多。比如腦計(jì)劃和人類(lèi)腦計(jì)劃就資助著來(lái)自各個(gè)學(xué)科的科學(xué)家們研究人腦。 神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)的參與者已從最初的1395人發(fā)展到了超過(guò)3萬(wàn)人，其旺盛的生命力照實(shí)了它作為開(kāi)展科學(xué)交流與合作高地的價(jià)值[65]。隨著神經(jīng)科學(xué)對(duì)于未知的不斷探索，學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)各科學(xué)家并協(xié)調(diào)其工作的功能將在對(duì)人腦的研究中發(fā)揮愈加重要的作用。 翻譯：鄭宸 編輯：阿莫東森 排版：小葵花 https://www./content/40/1/101#ref-16 ← |
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來(lái)自： 默特 > 《神經(jīng)科學(xué)》
