下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
在神经科学领域，绘制大脑地图意味着要搞明白两件事：一是大脑中有无数的连接，绘制大脑地图相当于绘制出一张包含美国所有街道和建筑的地图；二是大脑中所有的“交通”，也就是发生在这些神经通路中的神经活动。“连接组”就像高速公路地图，“活动地图”记录的则是大脑发出指令时的交通状况。像谷歌地图展现各种地标一样，我们最终需要许多“层级”的信息来展现大脑皮层的褶皱，标注大脑中近1 000种神经元的类别，以及神经元进行特定行为时的神经通路。
主题1会告诉我们当前最前沿的技术以及未来可能的技术发展，这些技术有助于我们绘制出尽可能多的大脑区域。大多数复杂的有机体至少拥有几十万个神经元，有些甚至拥有几百万、几十亿个神经元。几十年来，神经科学家一次只能记录几个神经元的活动，然后根据不完整的测量数据推测大脑这个复杂系统的情况。
迈克·霍利茨描述了大脑解剖学的历史：从圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔最早绘制出神经回路图，到现代科学家从细胞层面绘制出整个大脑的高分辨率解剖地图并对它做出注释。米沙·阿伦斯描述了一种利用光片照明显微镜来观察神经活动的方法，这种方法使得研究者可以观察透明的斑马鱼的整个大脑，甚至观察大脑功能无损伤的动物进行特定行为时的神经活动。克里斯托弗·科赫描述了将解剖学方法、电生理学方法和光学方法等各种新兴方法聚集起来使用的过程，这使得我们有可能了解小鼠视皮层中一大片区域的神经活动。安东尼·扎多尔和乔治·丘奇进一步探究了神经科学的未来，展现了描述神经解剖结构，尤其是描述神经连接的新颖方法。这些新方法运用遗传技术间接地通过DNA（脱氧核糖核酸）序列对神经连接的信息进行了编码。乔治·丘奇探讨了如何扩展这些方法，以便记录更大范围的神经元放电，这是如今的光学方法和电生理学方法做不到的。