北京中科中医院 https://m.39.net/pf/a_5154126.html回顾过去50年，展望未来半世纪。
SOCIETYFORNEUROSCIENCE
封面：DavideBonazzi
NEUROSCIENCE神经科学
年，神经科学学会（SocietyforNeuroscience,SfN），作为一个联结各领域神经科学家的组织，正式成立。学会成立50周年之际，其培训顾问委员会（TraineeAdvisoryCommittee）写下此文回顾此前50年神经科学的重要研究，并展望未来50年可能出现的新成果。
细胞与分子神经生物学
过去的50年里，随着膜片钳电生理、PCR和基因组测序等技术的出现，人们对于思维、欲望和行为的细胞和分子过程有了进一步的认识。学会认为在接下来的50年中，技术上会出现更大的进步，概念上会达成更多共识。这些进步将有助于回答下列问题：大脑数几百亿单独神经元如何共同工作以产生行为？什么样的脑内改变会导致疾病？什么造就了人类大脑的独特性？
光遗传学——大脑说：“要有光。”
研究者们发明了利用光线来刺激神经元的新工具。这项发明让我们能够更好地绘制脑内神经元的连接，并有望抗击失明、疼痛与癫痫。相关阅读→
回答这些问题的两个关键是完善的连接组学研究和哺乳动物脑细胞综合图谱。同时，正在发展的单细胞转录组学/蛋白组学技术将揭示不同种生物间脑细胞的多样性[1][2]。结合自动化高通量技术和创新视觉电生理技术[3][4]，神经科学将开始探索不同的细胞群是如何实现发育过程和生理功能上的不同。如此我们将不仅能鉴定不同类型细胞在正常和病态大脑中的作用，还能发现将人和其它哺乳动物区别开的细胞机理。这些方法获得的数据将通过光遗传学[5]、化学遗传学[6]和基因编码的钙指示剂可视化[7]等新近发明的手段分析来探测、扰动并界定不同的细胞群。
光遗传学技术
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图片来源：StanfordUniversity
细胞的分子组成复杂而多样，在疾病诱导的分子变化探测上，现有的手段费力且不精确。未来50年里显微技术的发展[8]将使研究者以前所未有的分辨率观察亚细胞体系，增强我们对分子互作的认识。能够在生物体内检测并调控表观遗传过程和分子终端的工具的出现，将使我们能够理解表观遗传基因组、基因组、转录组和蛋白组的变化与行为的联系[9]。活体实验的结果将辅以用干细胞诱导的类脑器官研究的结果。这种类脑器官是一种发育中的人脑模型，在新的分子和成像技术的协助下，我们有望发现人脑发育早期特定类群细胞的功能。今后50年的研究将进一步帮助我们理解突触形成和其受信号通路、可塑性机制、胶质细胞等非神经元因素调控的过程（Dityatevetal.,)[10][11][12]。
以上许多新技术的应用将依赖于新型细胞靶向技术。这一技术将简化精确调控神经通路、基因治疗和药物递送的过程。随着表征大脑健康的生物标记物的发现，这些进展有望大幅度加深我们对脑部疾病的认识，并开创出新的疗法。
发育神经生物学
建立在细胞与分子神经生物学的基础之上，发育神经生物学研究内部和外部因素如何影响神经元，神经回路和大脑发育的进程，进而影响疾病风险和人的行为。神经发育的研究范围小到细胞内的生化过程，大到大脑在长达几十年的过程中会发生什么样的变化。虽然有诸多有前景的领域，我们认为在接下来的半个世纪中重要成果将出现在单个细胞分化、神经元发生和类器官等方向。
神经元的基因表达特性是研究特定细胞命运，迁移路径和连接方式的基础。另外，通过全基因组测序检测体细胞突变来确定细胞谱系[13][14]将发现人类和其他物种脑细胞分布的异同。Brainbow是一种选择性标记分化和增殖神经元的技术[15][16]，以Brainbow为基础的新技术能够让研究人员监控神经祖细胞以及其如何形成复杂回路以构成神经系统。
Brainbow技术
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图片来源：CenterforBrainResearch,HarvardUniversity
过去的50年里，神经科学就成年人脑中是否有神经元再生争论不休。这一极具争议性的问题最初出现在神经科学学会成立之前的年[17]，但直到20世纪八九十年代才引起人们的
