人類大腦計畫正式完結並報告多項重大研究成果

人類大腦計畫

人類大腦計畫(Human Brain Project)是由歐盟「未來新興技術」計畫所資助的大型旗艦計畫，始於2013年，歷時十年，於上週9/30日正式結束。十年間，歐盟共補助6.07億歐元，於超過500名研究人員參與，涵蓋19個不同國家的155個研究機構。人類大腦計畫是過去十年神經科學界最重要的兩個計畫之一。

人類大腦計畫以更透徹的理解人類大腦的結構、功能、疾病、發展等面向為目標。計畫相關研究人員總共發表超過2500篇學術論文，與160項軟體工具供大眾公開使用，其研究範圍包含神經科學與人腦的各個面向，以下是此計畫最重要也最值得關注的研究成果:

第一、為了達成全面地研究人腦功能結構的目的，由各個面向去研究人腦是必要的，包含從分子層面、細胞層面、系統層面、甚至是高階的認知功能、模擬與神經計算層面。因此，研究人員開發了各式技術與工具，目前都整合在人類大腦計畫的數位基礎設施EBRAINS平台之中。EBRAINS平台擁有這些人類計畫開發的各式工具，且可以由所以科學家或大眾免費使用。這當中包含資訊完整的大腦圖譜、模擬工具、資料庫與資料分析軟體。EBRAIN官方網站: (https://www.ebrains.eu/)

第二、由德國於利希研究中心所繪製的人類大腦圖譜，能清楚的顯示人類大腦從皮質區域到底層的細胞結構、連結性與功能。此圖譜以機率來描述各個腦區在個體上的變異，在臨床時能更有彈性。在EBRAIN網站或於利希圖譜研究中心(https://julich-brain-atlas.de/)都可以直接使用此圖譜。

第三、由比利時與義大利的研究學者，利用磁刺激器刺激癱瘓的植物人的大腦，並以EEG觀測其大腦活動，來評估病人的意識程度。目前此方法正在進行跨中心的研究中。研究論文: https://doi.org/10.1038/s41467-022-28451-0

第四、許多研究者研發神經植入設備，包含電刺激器等。最著名的就是由瑞士團隊研發的脊髓刺激器，已經能協助癱瘓的病人重獲走路能力。研究報告: https://doi.org/10.1038/s41591-021-01663-5

第五、仿生機器人也是人類大腦計畫的熱點項目之一。來自西班牙、義大利、荷蘭與英國等國的研究人員，分別研發了類似於人腦導航系統的機器學習系統，能提供包含空間導航、記住地點等等進階導航功能。當仿生機刺人配備了此系統，將可以協助AI機器人提升其能力。參考文獻:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adg6014

第六、科學家也利用人腦思考的方式，改善人工智慧的效率。最引人注目的研究成果就是由英國曼徹斯特大學所建立的SpiNNaker平行運算平台與德國團隊研發的BrainScaleS-2神經擬態運算系統.參考資料:

https://apt.cs.manchester.ac.uk/projects/SpiNNaker/

https://wiki.ebrains.eu/....../neuromorphic/BrainScaleS/

思考

人類大腦計畫在經過十年後，順利畫上句點。此計畫留給科學家最重要的遺產就是建立了EBRAINS這個數位基礎設施，讓所有研究成果、研發的工具可以公開且免費的讓所有人使用。人類大腦計畫初期因為路線並不明確，屢經數次修正，最終在2016年將重點聚焦在神經模擬、神經機器人、高效能神經計算等領域，但也因此少了許多臨床與認知科學的基礎研究。然而，此後人類大腦計畫終於逐漸清晰。我個人有兩點感想，第一，這種路線之爭或許顯示神經科學是如此高度複雜的學科，他與醫學、工程、人文學科都密不可分。第二、最終的路線修正或許正是借助了近十年來深度神經網路的發展之利，神經科學與計算機領域一直都是相輔相成之勢，互相借鏡並互相推進。

資料來源:

人類大腦計畫官方網站 https://www.humanbrainproject.eu/en/