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国际脑科学实验室:国际合作研究模式新思路

科普小知识2022-02-25 05:24:12
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本报驻英国记者郑焕斌

2017年9月,国际脑科学实验室(IBL)正式诞生,探索神经科学领域国际合作研究的新模式。

IBL在过去一年是如何运作的?取得了什么进展?它将给中国脑科学研究带来什么样的影响?《科技日报》的一名记者最近采访了肯尼斯·哈里斯,他是IBL大学的一名成员,也是UCL脑科学学院和生命科学学院的定量神经科学教授。

没有主要负责人,采用“自下而上”的管理模式。

作为神经科学领域的一个大型国际合作项目,IBL的正式成员包括美国和欧洲的21个世界级脑科学实验室,其中包括7个UCL。哈里斯教授获得了UCL机器人学博士学位,同时也是UCL生命科学研究所大脑皮层实验室的副主任。他是IBL成员之一,负责构建IBL数据框架,这将使ibl能够组织未来研究工作中生成的所有数据。

哈里斯教授说:“IBL将成立一个国际合作研究小组,从整体上了解大脑的机制。当处理不同的任务时,大脑可能采用不同的机制。单一的理论无法解释所有的机制。然而,为大脑建立一个处理简单决策任务的标准模型是非常有益的,这也是IBL的目标。因此,IBL的21个实验室将专注于“简单的决策任务”——如果他们能理解大脑的工作机制,这将成为标准模式

与其他现有的脑科学项目(如欧盟的“大脑计划”和艾伦脑科学研究所的“大脑图谱计划”)不同,IBL是一个“自组织”——使用“自下而上”的管理模式:一些负责数据组织,一些负责行为任务分析,一些负责计划的管理,但没有全面负责整个计划的人。科学家可以在其框架内设计自己的研究计划,并通过*服务器共享研究数据。然而,正式的IBL成员必须研究同样的“决策任务”;并且生成的数据必须能够呈现相同的数据模式。

IBL计划分四个阶段,正在完成基础工作。

哈里斯教授说,IBL计划分为四个阶段:第一阶段从2017年9月开始,主要任务是建立一个组织;第二阶段是建立IBL的基础设施和一些技术细节,如确定摄像机的角度和数量以及使用的操作系统。第三阶段是收集数据;第四阶段是从大量实验数据中得出结论。真正的研究工作将于2019年开始,具体研究工作将从“认知视觉刺激”开始。

IBL目前处于早期阶段,正在按计划完成一些基础工作,包括建立各种技术细节,即数据架构、行为系统和视频处理的构建。所有基础工作可能在未来1-2年内完成。

在临时扩大比额表之前,非成员不能获得授权。

谈到他所负责的工作,哈里斯教授说,IBL应该建立一个大型的独立数据库来存储各个实验室产生的所有数据,并利用这些数据来理解大脑的各个部分如何协同工作,从而做出一个简单的决定。

IBL官方成员有权使用IBL开发的应用程序,但没有进一步扩大规模的计划,非成员还不能使用这些应用程序。因为“从使用基础设施的角度来看,它还没有准备好。在这个阶段,保持小规模可以更好地集中精力完成实验工作和基础设施建设。我们可以从中汲取教训,探讨规模较小的机构如何能更有效地运作,从而更清楚了解IBL未来的运作机制。」

哈里斯教授认为,IBL也面临许多挑战:“首先,它需要找到足够的空间来存储要生成的数据——数量将达到几十亿。纽约州弗莱特研究所的IBL成员提供了一个数据服务器来存储第一批数据,但未来仍需要更多的存储空间。第二,要求21名科学家同意研究同一个简单的决策任务,目前已基本达成一致。此外,它还面临一些技术挑战,如实验期间视频处理和监控的技术细节。”

未来的资源将在网上公开,期待中国建筑的融合。

哈里斯教授表示,未来IBL开发的所有软件、数据、设计等资源都将在互联网上完全公开,希望这将有助于包括中国科学家在内的其他国家科学家的研究工作。

“中国在神经科学研究领域享有很高的声誉,建议从事研究工作的人在现有研究力量的基础上,对脑科学研究做出相关决定,因为他们对实际需要有深刻的理解。同时,中国也可以建立一个类似IBL的框架。IBL完成所有基础工作后,这两个计划可以自动合并。中国科学家产生的数据将类似于IBL产生的数据,科学家将能够同时使用这两种数据。”(伦敦,8月23日,《科技日报》)