今年五月的一个周一早晨，在美国弗吉尼亚州阿灵顿镇的一个弥漫着兴奋、希望、焦虑和紧张气氛的酒店宴会厅中，神经科学家、物理学家和工程师聚集在一起研讨一个重大的科学项目，而其他人只能通过网络直播对此加以关注。
在此前一个月，总统Barack Obama公开了堪比登月计划的人类神经系统科学计划，该计划可与欧洲历时10年、耗资10亿欧元（约合13亿美元）的人类脑计划相媲美。Obama承诺，美国将通过推进创新神经技术脑研究（BRAIN）计划，研发一系列研究大脑活动的工具，旨在了解人类思维领域实现重大突破。
但是这个由Obama于4月2日发表的声明忽视了一些关键细节，例如该计划的具体目标和实施方案。因此针对该计划的首次大讨论——由美国国家科学基金会（NSF）和加州奥克斯那德市卡夫利基金会于5月6日举办的一个研讨会——吸引了一大批来自神经科学领域的研究人员。
马萨诸塞州波士顿市哈佛大学医学院神经生物学家、研讨会组织者之一Van Wedeen坦承，研讨会现场非常混乱无序。即便没有人清楚这个大事件具体是什么，人们依然害怕错过神经科学领域的“下一个大事件” 。Wedeen说：“大家的信念是，我们已经准备好迎接这个飞跃。至于这个飞跃是什么，将朝什么方向发展，仍在争论中。”
还有人形容BRAIN计划是一次罗尔沙赫氏试验：针对一项不确定的事物，每一个研究人员被邀请陈述自己的希望和没有把握的心情。但是随着该计划的发展，在强大的公众监督和资金紧缺的条件下，它越来越像一个大规模的社会学实验。
总体布局
对公众而言，Obama宣布这项闹研究计划来得很突然——美国总统之前从未如此关注过神经科学。事实上，该计划早就在离白宫6000公里的地方开始酝酿。在英国Chicheley的一次会议上，一些神经科学家和纳米科学家受到卡夫利基金会的邀请，展望神经科学研究的未来——有朝一日能同时记录数千甚至数百万神经原的电脉冲。
这是我们了解大脑如何产生思维的唯一方式——最早提出了这一提议的是卡夫利基金会的纽约哥伦比亚大学的神经科学家Rafael Yuste。该提议内容是：通过广泛的、协调一致的努力来开发一项新技术，用于追踪人类大脑的功能连接活动，最终达到可以测量每一个神经元活动的水平。目前的技术只能记录来自单一神经元或小群神经元的信息。Yuste形容目前的研究程度就像你在看电影，可是电视的显示屏只有一像素。
为了做得更好，卡夫利基金会的专家呼吁成立一个大脑活动映射图（BAM）项目：这一技术开发项目使得研究人员开始绘制简单生物神经活动的精细图像，进而转向更大、更复杂的哺乳动物系统。这项研究最终可以极大拓展人们对人类大脑健康和患病状态的认知。他们预测，在未来15年内，BAM将能同时记录一只小鼠脑皮层的所有活动。而灵长类动物，甚至人类，将会是下一个目标。
BAM提议引起了研究人员的极大兴趣。不过，加州帕萨迪纳市理工学院神经生物学家Markus Meister认为BAM是一个考虑不周的计划，甚至是错误的想法，是“一项基于科幻小说的工作”。还有一些批评指出，BAM耗时长，耗资巨大。
但是BAM还是得到了白宫管理者的关注。今年2月12日，美国总统在国情咨文演说中首次表达了对BAM的兴趣。5天后，神经科学家意识到事情的重要性，《纽约时报》头版报道了白宫计划公开一个历时10年的神经科学计划。文章指出该计划可能获得联邦资助，与获资38亿美元的人类基因组计划处于同等水平。在10年内，该计划将绘制一个关于人类大脑神经活动全面且详细的图谱。
这一消息让很多神经科学家震惊，他们担心该计划的开展可能以牺牲现有项目为代价，此外，为了实现一个看似不可能的目标而导致的失败将破坏公众对科学的信任。“这是一小群人作出的一个狭隘的决策。”BAM的批评者、纽约冷泉港实验室神经科学家Partha Mitra说。
但是，政府已经开始采取不同的策略。在4月2日政府发布官方声明之时，该项目已经更名为BRAIN计划，且资金投入也相对温和：2014财年获得1.1亿美元联邦资助。该项目的持续时间也不再限定——尽管白宫暗示，它可能持续10年或者更久。并且和BAM不同，BRAIN计划没有明确的目标。奥巴马仅表示，将研究新方法以帮助神经科学家绘制大脑回路更清晰的图谱——这些技术将为治疗神经系统疾病（诸如癫痫症、自闭症、阿尔茨海默氏症、精神分裂症）铺平道路。
曾引争议
今年9月初，Nature曾刊登了NIH神经系统发育和可塑性部主任R. Douglas Fields的评论文章Neuroscience: Map the other brain。该文章重点指出，美国的大脑图谱计划可能过分强调神经元的描述，忽视大脑内胶质细胞重要作用，这或许导致该计划最终难以产生预期的效益。Douglas认为探索神经网络并开发相应的研究技术具有重要的意义，应当大力支持。但简单对神经连接并不能从实质上解决该计划承诺解决的问题，例如理解感知、意识、记忆的机理，以及开发出治疗癫痫、抑郁症和精神分裂症的方法。
可能导致该计划失败的一个巨大的绊脚石就是研究计划设定时没有考虑到除1000亿神经细胞外的更多不直接参与电活动的神经胶质。这些神经胶质分布在神经连接体周围，一般记录神经细胞电活动的手段很难对这些细胞活动进行有效记录。这类细胞自从19世纪中叶被视为结缔组织而发现后，在人类尝试理解神经信号传递的过程中，它们的功能一直被忽视。
许多研究发现胶质细胞可以感受到神经电活动并对神经电活动产生影响，并参与调节学习记忆等各种重要的神经系统功能。在脑损伤和疾病中，胶质细胞甚至起到核心作用，例如精神分裂症和老年性痴呆，而在过去，传统认为这些疾病源于神经细胞的功能衰退。而“胶质细胞（Glia）”这个词在奥巴马的脑研究计划公告中根本没有出现，在2012年和2013年重要期刊上发表的白皮书中也没有踪影。这意味着神经科学家需要拓展研究思路，加深对研究举措的思考。
今年6月在纽约举行的世界科学节，一位与会者坚持认为，神经胶质的相关信息将是神经元映射和跟踪记录神经元连接技术开发的副产品。利用新的方法如电压敏感染料或纳米颗粒来监测神经元的电信号，对于了解不使用电脉冲的神经元不会有多大的用处。正是这种观点使得人们一直以来对于神经胶质都不甚了解。
此外，研究项目将神经胶质细胞排除在外更凸显了一个常规性的问题：多次测量足够数量的神经元才能揭开神经元产生的“意外”的神秘面纱并治愈疾病，而不是简单地“每次测量一个神经元”。更好的理解和新的治疗方法需要正确假说的导向。
在脑映射过程中，第一要务是调查未知的领域。我们所了解的只是大脑奥秘的一半，大脑研究计划很可能扩展到这一陌生领域。“大脑”探索必须与神经胶质一起研究，而不能把神经胶质研究当做是一种副产品。
最新进展
虽然令人迷惑，但很多神经科学家认为官方宣告BRAIN计划是令人安心的。他们所知道的一切是，其余的细节将交给三个政府机构处理：国防部高级研究计划局（DARPA），将在第一年贡献5000万美元；国立卫生研究院（NIH），将为该计划投入4000万美元；国家科学基金会（NSF）将资助2000万美元。该计划还将获得4家私营机构的支持，它们总共提供了1.22亿美元的资金支持。
“我最关心的是，准确且快速地重建大脑回路。”珍妮雅法姆研究学院的神经科学家Albert Cardona说。针对BRAIN计划，学界仍没有达成一个一致的方案。甚至没有人能说出该计划是获得现金支持，还是从现有研究中分出资金以资助该计划。
美脑图计划研究委员会必须在明年6月前交付相关的研究计划报告。研究团队需要根据研究重点制定短期、中期和长期目标以及时间表，这是一个相当艰巨的任务。
目前，该工作组的成员正在逐步解决研究当中的技术问题。接下来就是管理的问题。虽然研究所涉及的几家政府机构一直彼此了解对方的计划，白宫迄今仍然没有明确表态从中协调使得研究过程更加正式。Yuste就有着这样的担忧，他呼吁建立“大脑观测台”：包括各类设施，例如粒子加速器或者大型望远镜等。同时他警告说，如果没有更高层次的规划，这样的想法是无法实现的，大脑倡议的投资最终有可能被许多小的个人机构浪费。
美国国立卫生研究院咨询委员会希望在11月召开的神经科学学会年度会议上建立更广泛的神经科学共同体。他们将继续试图找出大脑计划在未来所能带来的收益。
