戴瑟罗的终极目标是想将人脑也变得透明。这就困难多了,而且不只是因为人脑是鼠脑的3000倍大。
光是描绘一个人类大脑中单种蛋白质分布的「明晰」图,就可能产生多得吓人的数据——大约2000兆位元组,或相当于好几十万部高解析度影片的档案大小。戴瑟罗希望有一天可以透过「明晰法」找到自闭症、忧郁症等病症还不为人知的特征,能够帮助包括他的精神病患在内的患者。不过目前他并没有期望太高。
「要改变脑部病症的治疗方式还有很长一段路要走。所以我都跟别人说:『想那些都还太早了,』」他说。 「现在我们只是在探索的阶段。」
就算透明大脑真能提供许多资讯,那依旧是一个死亡的器官。科学家需要不同的工具来探索活体大脑。例如韦登用来追踪白质模型的扫描器,只要换个程式设计就能够用来记录活动中的大脑。功能性核磁共振造影(简称fMRI)可以精确标示出进行心智活动时所启动的大脑区块。过去20年来,科学家运用fMRI找到了涉及各种思考过程的神经网络,举凡脸部辨识、享用咖啡,到对创伤事件的回忆等。
fMRI影像很容易让人惊艳,因为它会为大脑染上一块块色彩。但不要忘了这些影像其实相当粗糙。再强大的扫描器最小也只能记录到一立方毫米的脑部活动,等同于一粒芝麻的脑组织。而在这样的空间里,就有数十万神经元在同步发送、交换讯号。这些讯号如何形成显现在fMRI影像中的大型模式,仍是个谜。
「有些关于脑皮质简单到不行的问题,我们都答不出来,」艾伦研究所的克莱.里德说。
为了能回答其中一些问题,里德与同侪进行了称作「心智观测镜」一系列企图心十足的实验。他们的目标是了解数量众多的神经元如何进行一项复杂任务。
里德和他的同事选择破解的是大脑的视觉功能。科学家研究我们如何看见世界已经好几十年了,但获得的成果却一直是片段而零碎的。
科学家已找出大脑的视觉区里专司不同任务的区块,例如侦测物体边缘或感知光亮等功能。但他们仍无法观察所有区块如何在同一时间共同运作;以老鼠而言,他们无法了解老鼠大脑视觉区的数百万个神经元,如何能够立刻结合所有讯息而产生猫的影像。