对话中科院神经所研究员徐敏：睡掉人生三分之一，是在浪费生命吗？( 四 )

您认为脑科学有哪些亟待解决的难题和挑战？
徐敏：正如我对上个问题的回答，脑科学的发展目前还处于起步阶段，包括神经系统的发育、各种行为的神经基础、神经系统的疾病等方面的许多基础问题和经典问题都还没有明确的答案。其中最根本的原因还是大脑太复杂了，而我们目前的研究手段远远不足。工欲善其事，必先利其器。短期来看，最亟待解决可能是脑科学研究工具的创新问题，比如如何在高时空分辨率下在体记录大规模的神经活动。有了强大的研究工具，我们可以更好地研究许多有趣的难题，比如大脑的神经活动如何产生和控制了我们的睡眠、摄食、社交、决策等行为，又比如梦、幻觉、意识是如何产生的。
您如何看待如今研究中的方法论，尤其是您的研究领域？
徐敏：绝大多数的睡眠环路研究，或者更广泛地讲，绝大多数的动物行为神经基础研究，都是基于这样一个思路——我们假定了大脑里有某个脑区或者某条神经环路是产生一个特定的行为所必须的。换句话讲，我们似乎总是在下意识地寻找控制特定行为的中枢。还是以睡眠为例，一方面，我们发现很多脑区都对睡眠起调控作用，但没有发现完全抑制哪个脑区能造成睡眠行为消失。也就是说，没有哪个脑区是产生睡眠的必要条件，很可能就不存在所谓的一个“睡眠中枢” 。另一方面，近年来大规模神经记录技术的发展，让我们可以从一个更大的尺度上了解特定行为中大脑的活动模式。我们发现即使是很简单的行为，也可以引起全脑尺度上神经活动的改变。以上两方面都提示我们，过去“寻找特定行为的中心脑区”这样的简单思路可能存在一定的局限性。同时，单一行为引起大范围脑活动改变的现象也给我们带来了新的挑战：这些神经活动到底意味着什么？大脑如何对这些行为编码？我觉得这些都值得我们好好思考。

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-DionMBD-
脑科学方面的大型合作，例如中国脑计划，欧洲人脑计划，美国脑连接组计划，能多大程度上帮助我们的研究工作？
徐敏：大规模的科学计划往往能大力推进我们的研究工作，不仅能为相关领域的研究提供充足的经费支持，吸引大批优秀人才，还可以通过集中力量、合作分工来高效解决一些特定、明确的科学问题。另一方面，我们也不能忽视很多独立实验室的自由探索工作对推动科学领域进展的贡献。因此，我们在开展大科学计划的时候，也应当兼顾支持自由探索类的科研活动。
您如何看待脑科学研究在产业界的应用，我们离这些应用还有多远？
徐敏：脑科学研究在产业界的应用以医疗健康领域为主，比如各种疾病靶点的发现就有可能直接或间接地为临床诊疗的进展服务。当前类脑智能、脑机接口等相关概念比较热门，近年来也不乏产业界的尝试。就脑机接口来讲，我认为学科发展的现况距离最终转化应用还是比较远的，还有许多困难需要克服，比如如何最小创伤地植入多功能电极，如何解码记录到的神经活动等等，这些都还有很长的路要走。
您能给准备进入该领域的年轻学生一些建议吗？
徐敏：脑科学是一个典型的交叉学科，需要相对多元的技能。现在脑科学的许多研究分支已经进入数据爆炸的时代，同学们如果有一定的数理基础，掌握一些数据分析手段，学习MATLAB、python之类的编程语言，将会对你的研究工作有很大帮助。另一方面，脑科学的发展在很大程度上依赖于研究工具的进步，所以多关注技术方法的发展，想一想这些新方法可能如何促进你的研究工作，将对你大有裨益。