方兴未艾的脑图谱研究

如果我们暂时还没有办法洞察一个活人大脑中的神经元之间全面的电活动动态信息，那么研究大脑连接组还有意义吗？近年来，神经科学家认识到，我们的高等认知功能及脑疾病的起因往往与大脑中神经元具备功能的神经连接的异常有关。我们目前已经可以通过模式生物，如啮齿类的大小鼠以及人类的近亲——非人灵长类动物，来对大脑中的特定神经连接环路进行研究，包括在高级认知功能中，在病理状态[包括阿尔茨海默病、帕金森病、孤独症（自闭症）、抑郁症及精神分裂症]中，哪些神经连接组成的环路发生了变化。这些研究已经越来越受到神经科学家们的重视。如果能认识到大脑中这些特定神经元的连接模式及细节，的确可以极大地促进我们对大脑工作原理的认识，并同时得知脑疾病的起因与病理进程。值得一提的是，抑郁症和孤独症也是“中国脑计划”的重要研究对象。

连接组计划涉及海量的人力、物力与财力，堪比20世纪90年代的人类基因组计划，因此是政府组织大科学计划的适合主题。虽然本书中阐述的连接组计划涉及的许多前沿技术还有待进一步开发成熟，但近年来各国的科学家都认识到现在已经具备多种科学技术，可以初步建立大脑的连接图谱。这些创新的科学技术可以揭示小鼠、猕猴乃至人类大脑神经元中的基因表达情况和各类神经元的空间分布信息。因此，“脑联接图谱研究”主题已经成了“美国脑计划”的重要方向之一。2021年10月，“美国脑计划”中对小鼠与非人灵长类大脑联接图谱的阶段性研究成果以16篇研究论文的形式发表在著名科学刊物《自然》（Nature）上。