腦科學計畫

白宫的脑科学计划(英语：BRAIN Initiative，Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，通过先进的创新神经技术进行大脑研究)，是由奥巴马政府于2013年4月2日宣布的一项合作性、公私合营的研究计划，其目的在于支持创新技术的开发和应用，以动态理解脑功能。      
这项活动是一项重大挑战，旨在彻底改变我们对人脑的理解，由白宫科学技术政策办公室（OSTP）发起 ，是白宫神经科学计划的一部分。 受人类基因组计划启发，BRAIN旨在研于人员揭开脑部疾病的神秘面纱，例如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、抑郁症和创伤性脑伤 （TBI）。 
BRAIN的参与者及该计划的成员包括DARPA和IARPA，以及众多美国、澳大利亚、加拿大和丹麦的私人公司、大学和其他组织。

背景

“脑科学计划”反映了许多影响，这些影响可以追溯到十年前，包括：在美国国立卫生研究院(NIH)的计划会议，该会议产生了NIH的神经科学研究蓝图。 在国家科学基金会（NSF）举办的关于认知 、神经科学和融合科学的研讨会，研讨会报告了包括2006年的“思维和大脑的巨大挑战”。  国家研究委员会和医学研究所神经科学与神经系统疾病论坛的报告，包括在2008年6月25日关于神经科学大挑战的研讨会报告“从分子到思维：21世纪的挑战”。 再加上多年的研究，来自科学家和专业协会的报告，以及国会对此议题的兴趣。 
一项重要的活动是“ 大脑活动图谱计划"。 2011年9月，卡夫里基金会（Kavli Foundation）的分子生物学家Miyoung Chun，于伦敦组织了一次会议，科学家首次提出了这一计划的想法。   在随后的会议上，来自美国政府实验室的科学家，包括科学技术政策办公室成员，霍华德·休斯医学研究所和艾伦脑科学研究所的科学家，以及Google、微软和高通的代表，都讨论了实现这项政府主导计划的可能性。  
其他影响还包括：由NSF生物科学的助理主任James L. Olds领导的跨学科“心智的十年”计划， 以及在DARPA由杰弗里·灵 （ Geoffrey Ling）领导的“义肢革新计划”(Revolutionizing Prosthetics)，并曾于2009年4月的60分钟节目中播出

实验方法

新闻报道称，这项研究将绘制老鼠和其他动物神经元活动的动态图，最终绘制出人脑中数百亿神经元的图谱。  
在2012年的科学评论中，概述了一个更受限项目的实验计划，Alivisatos等人提出了各种特定实验技术，可以用来实现所谓"功能连接组 ”以及过程中必须开发的新技术。  他们指出，由于秀丽隐杆线虫的神经回路相对简单，因此可能先对其进行研究，然后对果蝇进行研究。中期研究可以在斑马鱼 ， 老鼠和小臭鼩中进行，而研究最终将在灵长类和人类中进行。 他们拟议发展可以用作电压传感器 （可检测单个动作电位）的纳米颗粒，以及可用作电生理多电极阵列的纳米探针。特别是，他们提倡使用无线、非侵入性的神经元活动检测方法，或利用微电子超大规模集成电路 ，或是基于合成生物学而非微电子技术。 在一种提议方法中，基于钙离子诱导的DNA聚合酶编码错误，酶促使产生的DNA将充当神经元活动的“滴定磁带记录”  。  数据将通过大规模计算进行分析和建模。 一项相关技术提出，使用高通量DNA测序技术来快速绘制神经连通性的图谱。

反应

科学家们对该计划提出了不同的看法。 神经科学家John Donoghue表示，该项目将填补神经科学研究在两个方面之间的空白，一方面是使用fMRI等方法在大脑区域水平进行活动测量，另一方面是在单细胞纪录水平进行测量。  然而，心理学家埃德·沃尔（Ed Vul）对此表示担忧，他认为这项计划将会转移个人研究者的研究资金。 神经科学家唐纳德·斯坦因（Donald Stein）表示担心，在确切知道要测量的内容之前，先将钱花在技术方法上是错误的。  相反，物理学家迈克尔·鲁克斯（ Michael Roukes）则认为，纳米技术的方法已经变得足够成熟，到了可以绘制大脑活动图谱的合适时机。 神经科学家RodolfoLlinás在第一次洛克菲勒会议上宣布：“这里所发生的一切是伟大的，我从未见过神经科学领域在一个如此光荣的目标下如此团结。”  
这些项目面临巨大的后勤挑战。 神经科学家估计，该项目每年将产生300EB的数据，这是一个重大的技术障碍。 大多数可用的高分辨率脑活动监测器用途有限，这是因为必须打开颅骨，以外科方式将监测器植入。过去政府主导的大规模研究工作，包括人类基因组图谱、登月航行和原子弹计划，都有相似之处。