BRAIN计划的合作伙伴强调产业界所面临的机遇

2013年美国总统奥巴马在白宫公布了投资一亿美元研究人脑活动图工程计划的细节。这项研究工程的目的在于找到治疗老年痴呆等神经性紊乱病症的方法。

奥巴马总统表示，绘制人类基因图谱改变了遗传学，现在他希望绘制人脑活动图也能有类似的科学作用。奥巴马在其2013年美国国情演说中强调了包括人脑活动图工程的科学研究和开发的重要性。

这项计划全名"使用先进革新型神经技术的人脑研究(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，BRAIN)"，工程2014年开始。

工业或产业一直在快速增长和备受瞩目的领域起到巨大作用，比如说在神经光子学(Neurophotonics)和光遗传学(optogenetics)方面。有可能会复制类似Affymetrix公司和Illumina公司在基因组测序领域所取得的成功，诞生出类似的企业。

这段话是Inscopix公司CEO兼创始人，资深的生物医学成像专家Kunal Ghosh口中说出的，Ghosh说, Palo Alto公司将从斯坦福大学的世界领先的神经成像研究计划中分离出来，并打算扩大延伸其光学脑成像技术的应用范围，从当前使用的老鼠到其他动物，乃至最后用于人类。

"这里有一个大市场。"Ghosh告诉参与美国国家光子计划(NPI) BRAIN热门话题专题分会的现场听众， "我们可以看看基因组学:当它发展了几十年后,一个全新的行业诞生了。"

简称"BRAIN"的研究计划旨在研制创新的神经技术，该研究计划正从美国国立卫生研究院(National Institutes of Health，NIH)和美国国家科学基金会(NSF)获得大量研究资金。

会议现场汇集了从政府、学术界和产业界的关键合作伙伴,包括美国国立卫生研究院,NSF和白宫科学技术政策的主要研究人员都表示,加入由斯坦福大学和五家行业合作伙伴组织的技术联盟。

代表NIH的神经学家和项目负责人Edmund Talley阐明了为什么迫切需要更好的了解大脑紊乱疾病原理，指出它们已经成为在美国最昂贵的慢性疾病，甚至超过了癌症和心血管疾病。

"我们对大脑如何迎接这一挑战了解不多,"他说。"但是，我们的工具,包括光学工具，开始看起来非常有前途。"BRAIN计划中的七个关键目标任务是建立一个对所有不同类型大脑细胞的"普查"，首先是啮齿动物的大脑，然后是人类大脑(数量是啮齿动物的1000倍)。光子学将发挥巨大作用，尤其是为另一个关键任务--大脑"电路映射"和功能操作方面提供关键分析工具和技术。

作为斯坦福大学研究员和Inscopix联合创始人的Mark Schnitzer特别介绍了该公司独立研发的nVista"光学头盔"技术，该技术可以对一个老鼠大脑中的某些神经元反射进行实时成像。他和斯坦福大学的同事迈克尔o林说，现在需要新的能够反映神经云活动的电压变化的光学记录器，这些指示器需要在几毫秒内行动。林还说，在过去三年，光学硬件已经取得了巨大的进步，但我们还需要更快的双光子系统，来对数以百计的神经元进行成像。

有很多公司可以提供上面所述技术中的某一种或一些，比如激光企业Spectra-Physics和相干公司，显微镜巨头蔡司和光电探测器制造商滨松光子，以及相对新人Inscopix。他们已经在BRAIN计划中成为合作伙伴，Schnitzer呼吁更广泛的讨论来提高和改善学术界和产业界的互动，以进一步加速未来的研究。

在Photonics West展览现场，与此相关的新技术和新产品包括：Spectra-Physics和相干公司研制的新型飞秒激光器，进一步扩展到红外光谱，并为更深层次的成像和三光子(three-photon)技术提供更多的功率。滨松光子主要贡献是提供了科研用CMOS探测器，该公司也研制了一款新型"虚拟测试相机"，神经光子学的科研人员可以用它来模拟探测器的性能，看看他们如何满足他们的需求。