给大脑拍张照 看看小鸟唱歌时在想什么

脑成像，就是给大脑拍张照片，看看神经元有啥变化，依据这些“照片”，医生可以诊断病情，探寻原因；药企可以进行针对性研发新药；科学家可以去探寻大脑的秘密，比如为什么会失眠、记忆是怎么回事。

10月20日上午，中国脑成像联盟科学年会暨自贸区背景下全球科技创新合作论坛在江北新区举办。年会正是围绕探究脑科学的秘密展开。

活动中，国内外科研机构、高校、医院等专家学者围绕《科技创新2030—脑科学与类脑研究重大项目》，结合各自的研究领域和行业发展趋势，分享了他们在脑成像领域的最新工作进展及先进科学理念。

“南京脑观象台”，这是中国科学院程和平院士在江北新区自贸区着重推进的项目，他说这是给科学家、药学家、医生的一个公共研发平台，目前是国内最先进的脑成像的技术平台，通过小鼠实验，可以观测到深部脑区，成像也更加清晰。

脑成像研究少不了“硬核科技”的支持。一直以来，传统的双光子显微镜只能观察麻醉的或者固定的动物大脑，且设备大多数体积较大，一些相对较轻的设备成像质量差，无法快速捕捉脑部神经元的活动。

程和平的团队已经研制出仅有2.2克重的微型化双光子荧光显微镜，这个仅有拇指大小的“头盔”穿戴在小鸟头部，可以实时动态捕捉小鸟自由活动时的脑成像情况，甚至可以研究出鸟类如何学习唱歌的奥秘，能够看清楚小鸟在唱歌时神经元是怎么变化的。这也是全球首次实现了在动物自由行为条件下观测大脑神经元和突触的活动，将为研究人类大脑提供革命性的技术支持。

“南京脑观象台就是一个国内最先进的脑成像数据工厂，有了这些数据，科学家可以有更多的原创研发成果。产业应用的平台也十分广阔，拥有此平台的江北新区自贸区将会占据未来脑科学产业的高地。”程和平说。

小北了解到，南京脑观象台项目已经开启十个早鸟项目，包括对睡眠、记忆、痴呆等问题的研究，第一批成果将于明年底呈现。

中国科学院院士陈霖以《“大范围首先”的神经表达》为题，阐述了认知和计算的关系。他认为，研究二者之间的关系是发展新一代人工智能的核心基础科学问题。

“盲鼠试验”验证了大范围首先的拓扑性质知觉起源和根源于一种形态、投射关系和分子特性特定的细胞。这预示着起源于特定神经细胞的、超越脑区成像的全脑成像技术，可以为发展新一代人工智能的计算体系结构，提供深刻得多和丰富得多的启发。

纵然有了这么多先进的研发，大脑还有很多秘密等待发现。中国科学院院士陆林从应用领域出发，分享了《脑成像技术在精神医学的应用与展望》的报告。他说，全球有5亿多人患有精神障碍疾病，比如焦虑、抑郁和痴呆，目前的科学研究对于这些病的发病原因还没有有效的办法来突破。同时，3D打印技术如此成熟，能打印心脏，却还没有办法打印大脑。这些都是脑成像技术未来需要突破的方向，终有一天，一张“照片”可以说明，人到底为什么会抑郁，怎么去治疗。

拓展阅读

脑科学研究已成为世界各国科学研究的重要领域，我国“十三五”规划纲要将“脑科学与类脑研究”列为“科技创新2030—重大项目”，这被解读为，中国脑科学计划正式启动。脑成像技术是脑科学研究最为基础性、关键性技术之一，这项技术也是新区“基因之城”建设最前沿、最尖端的产业发展方向，与江北新区自贸区“具有国际影响力的自主创新先导区”发展定位紧密契合。