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對話中科院神經所研究員徐敏：睡掉人生三分之一，是在浪費生命嗎？( 四 )

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您認為腦科學有哪些亟待解決的難題和挑戰？
徐敏：正如我對上個問題的回答 ， 腦科學的發展目前還處于起步階段 ， 包括神經系統的發育、各種行為的神經基礎、神經系統的疾病等方面的許多基礎問題和經典問題都還沒有明確的答案 。 其中最根本的原因還是大腦太復雜了 ， 而我們目前的研究手段遠遠不足 。 工欲善其事 ， 必先利其器 。 短期來看 ， 最亟待解決可能是腦科學研究工具的創新問題 ， 比如如何在高時空分辨率下在體記錄大規模的神經活動 。 有了強大的研究工具 ， 我們可以更好地研究許多有趣的難題 ， 比如大腦的神經活動如何產生和控制了我們的睡眠、攝食、社交、決策等行為 ， 又比如夢、幻覺、意識是如何產生的 。
您如何看待如今研究中的方法論 ， 尤其是您的研究領域？
徐敏：絕大多數的睡眠環路研究 ， 或者更廣泛地講 ， 絕大多數的動物行為神經基礎研究 ， 都是基于這樣一個思路——我們假定了大腦里有某個腦區或者某條神經環路是產生一個特定的行為所必須的 。 換句話講 ， 我們似乎總是在下意識地尋找控制特定行為的中樞 。 還是以睡眠為例 ， 一方面 ， 我們發現很多腦區都對睡眠起調控作用 ， 但沒有發現完全抑制哪個腦區能造成睡眠行為消失 。 也就是說 ， 沒有哪個腦區是產生睡眠的必要條件 ， 很可能就不存在所謂的一個“睡眠中樞” 。 另一方面 ， 近年來大規模神經記錄技術的發展 ， 讓我們可以從一個更大的尺度上了解特定行為中大腦的活動模式 。 我們發現即使是很簡單的行為 ， 也可以引起全腦尺度上神經活動的改變 。 以上兩方面都提示我們 ， 過去“尋找特定行為的中心腦區”這樣的簡單思路可能存在一定的局限性 。 同時 ， 單一行為引起大范圍腦活動改變的現象也給我們帶來了新的挑戰：這些神經活動到底意味著什么？大腦如何對這些行為編碼？我覺得這些都值得我們好好思考 。
對話中科院神經所研究員徐敏：睡掉人生三分之一，是在浪費生命嗎？
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-DionMBD-
腦科學方面的大型合作 ， 例如中國腦計劃 ， 歐洲人腦計劃 ， 美國腦連接組計劃 ， 能多大程度上幫助我們的研究工作？
徐敏：大規模的科學計劃往往能大力推進我們的研究工作 ， 不僅能為相關領域的研究提供充足的經費支持 ， 吸引大批優秀人才 ， 還可以通過集中力量、合作分工來高效解決一些特定、明確的科學問題 。 另一方面 ， 我們也不能忽視很多獨立實驗室的自由探索工作對推動科學領域進展的貢獻 。 因此 ， 我們在開展大科學計劃的時候 ， 也應當兼顧支持自由探索類的科研活動 。
您如何看待腦科學研究在產業界的應用 ， 我們離這些應用還有多遠？
徐敏：腦科學研究在產業界的應用以醫療健康領域為主 ， 比如各種疾病靶點的發現就有可能直接或間接地為臨床診療的進展服務 。 當前類腦智能、腦機接口等相關概念比較熱門 ， 近年來也不乏產業界的嘗試 。 就腦機接口來講 ， 我認為學科發展的現況距離最終轉化應用還是比較遠的 ， 還有許多困難需要克服 ， 比如如何最小創傷地植入多功能電極 ， 如何解碼記錄到的神經活動等等 ， 這些都還有很長的路要走 。
您能給準備進入該領域的年輕學生一些建議嗎？
徐敏：腦科學是一個典型的交叉學科 ， 需要相對多元的技能 。 現在腦科學的許多研究分支已經進入數據爆炸的時代 ， 同學們如果有一定的數理基礎 ， 掌握一些數據分析手段 ， 學習MATLAB、python之類的編程語言 ， 將會對你的研究工作有很大幫助 。 另一方面 ， 腦科學的發展在很大程度上依賴于研究工具的進步 ， 所以多關注技術方法的發展 ， 想一想這些新方法可能如何促進你的研究工作 ， 將對你大有裨益 。