2017 年，神經科學領域出現了哪些極具發展潛力的研究方向？

12-25

好久沒上知乎，說一下上個月在全美神經科學年會(SFN)的所見所感。我個人對系統神經科學(system neuroscience)，新的檢測神經活動的技術(new techniques)和人工神經網路(artificial neural nets)關注較多，各講一個點：

系統神經科學方面System neuroscience：更多模態，更細環路

（又）出現了很多多模態同步檢測神經活動的方法，試圖在不同尺度上監測神經活動

比如HHMI Janelia Farm的Philip Keller Lab, 已經可以用light-sheet microscopy去一步一步跟蹤斑馬魚視網膜形成過程中單個神經元的分裂和移動情況，要知道視網膜環路的連接是研究環路的一個hallmark，能精確跟蹤這一複雜的過程是很酷炫的。當然Janelia Farm從來不缺少做技術的，比如Eric Betzig實驗室做的Lattice Light-sheet microscopy (姑且翻譯為點陣光片掃描顯微技術...），今年年中在Nature上就發了一篇研究不同細胞器動態相互作用的文章，其精度可想而知，當然這個實驗室也做很多免疫相關的東西，其中immunological synapses也是很有意思。

另一個例子是耶魯大學的Michael Crair實驗室，美國腦計劃的funding。試圖把fMRI功能性核磁共振（全腦尺度），寬場單光子熒光成像（腦區尺度，鈣成像），雙光子成像（單個神經元精度)同時實現。這個在技術上其實是很難的，比如要保證fMRI的強磁場不影響其它模態的設備，要避免寬場成像和雙光子成像的互相干涉等等。目前該實驗室已經實現兩兩組合，下一步可能會嘗試實現""三位一體""。

其實還有好多，伯克利的Hillel Adesnik組的全息光遺傳學(holographic optogenetics); 最近MIT的RoLi組的Pan-neuronal calcium imaging with cellular resolution in freely swimming zebrafish也是厲害的不行，竟然可以做到自由活動的斑馬魚的全腦單細胞精度的實時成像...

環路方面感覺interneuron繼續大熱（翻譯叫什麼？中間神經元？），誰都要蹭個熱度，特別是VIP( vasoactive intestinal peptide) interneurons，火的不行。

2. 新的神經活動記錄技術就提一個：強悍的Neuropixel即將量產

做電生理multi-unit recording的可能要笑（哭）出來。以前電極通常八通道，十六通道。Neuropixel這個新probe出來就是984個通道，目前UCL和Allen Institute已經試過表示很好用，3-4周依然可以產生穩定信號，預計2018年第二季度就能量產發售。至少對於一個cortical column（翻譯為皮層功能柱？），電生理精度級別的跨層多通道記錄已經能做的越來越好了。

3. 最後說一下人工神經網路

一個趨勢是神經科學領域開始有越來越多的人用機器學習的方法來進行神經科學研究。比如哈佛大學Xiaowei Zhuang組使用非監督機器學習分類不同神經元及其connection；哥倫比亞大學的Guillermo Horga組利用卷積神經網路（其實我問了他們沒有pooling layer，不知道算不算嚴格的卷積神經網路CNN），基於癲癇病人聽覺皮層LFP信號「重構」其聽到的聲音（有點像""讀心術""哈哈，也就是說在特定條件下經過訓練的人工神經網路可以根據腦活動以一定的精度預測人接受到的信息）。

另一方面，人工智慧領域的人開始越來越多的從神經科學領域尋求靈感，比如DeepMind CEO Hassabis（就是搞Alpha Go阿爾法狗的那個公司）在大會上發表演講，介紹general-purpose AI(""全能""型人工智慧計劃）的同時，呼籲人工智慧和神經科學領域更多的跨界合作（這個人其實有一個神經科學博士學位）。（巧合的是，一個清華數理基科班的師兄也來會上找我們在美留學的清華學子討論利用新的神經科學發現發展現有的人工神經網路的創業構想，看來已經有很多人意識到這個問題的重要性）

總的來說，又是亦可賽艇的一年，願有生之年能為神經科學的發展做出一點微小的貢獻（笑）。

轉侵刪：http://mp.weixin.qq.com/s/mc0bZP4zpeimKPGKPh7a-Q

之後肯定會往大數據，人工智慧，類腦計算髮展吧。
順便，神經系統疾病的基因治療應該也具有不錯的科研前景和應用前途。

神經科學最具潛力的研究方向，應該是大腦如何通過網路編碼各種外界信息。

比如可以去證明hinton的capsule在基礎神經科學上是否能得到實驗支撐

神經退行性疾病比如阿爾茨海默症抑鬱症等我們對這些大腦退行性疾病的了解還處於很低級的水平以後肯定會很有前景

類腦計算，神經系統相關疾病治療。

個人覺得還是人工智慧，還有就是抑鬱症相關研究，特別是鋁氨酮對於抑鬱的治療問題

都是搞科研的，，，，
別被媒體和民科的吹*沖昏了頭……

...本來就不是一個發展很快的領域...都是流行了很久的東西吧...你看哪裡有錢就哪裡火吧...潛力是什麼？

瀉藥。可是我自己只是感興趣呀，不是專業研究領域的。

今天剛和ColdSpringHarbor的生物老教授聊了聊關於夢的分析與研究，覺的這也算是一個神經科學領域的話題了。