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神經(jīng)科學(xué)研究中的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題

2011-12-15 [1433]

神經(jīng)科學(xué)研究中的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題
近期美國(guó)國(guó)家科學(xué)院宣布了新增選的院士名單,其中新增院士90名,包括外籍院士18名。此次生命科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)選的女院士并不多,來(lái)自密歇根大學(xué)安娜堡分校的神經(jīng)科學(xué)與精神病學(xué)教授Huda Akil就是其中之一,這位科學(xué)家主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性鴉片肽的生理作用,曾經(jīng)擔(dān)任zui大神經(jīng)學(xué)會(huì)the Society for Neuroscience主席。近期其研究組在Science上發(fā)文,解析了神經(jīng)科學(xué)研究中的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題。
據(jù)報(bào)道,對(duì)于每一個(gè)學(xué)科來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)的巨幅增加都具有兩方面的況味:一方面是處理數(shù)據(jù)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),另一方面是處理“好”數(shù)據(jù)帶來(lái)的巨大機(jī)遇。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面,越來(lái)越多的數(shù)據(jù)超出了人們能夠進(jìn)行物理保存的范圍。于是一個(gè)重要問(wèn)題就是哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該存檔,哪些應(yīng)該丟棄,以及如何訪(fǎng)問(wèn)和應(yīng)用存檔的數(shù)據(jù)。要知道,許多數(shù)據(jù)庫(kù)都變得太大而難以下載,對(duì)于這些數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)容量和管理成為新的挑戰(zhàn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),半數(shù)以上的課題組都采用組內(nèi)保存數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ),而且缺乏專(zhuān)職人員進(jìn)行管理。Science就此推出了“Dealing withData”的專(zhuān)題,解析在目前這個(gè)信息爆炸、數(shù)據(jù)井噴的時(shí)代里,如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集、維護(hù)和使用。這一專(zhuān)題涉及分子生物學(xué),神經(jīng)生物學(xué),化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,其中在神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域,Akil教授就發(fā)表了題為“Challenges and Opportunities in Mining Neuroscience Data”(神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的挑戰(zhàn)與機(jī)遇)的文章,Akil教授認(rèn)為,腦科學(xué)的根本挑戰(zhàn)在于解碼關(guān)于人的復(fù)雜行為和功能的“神經(jīng)劇本”,包括思維,記憶,行為和情感。這就需要獲得并綜合大量的、五花八門(mén)的、時(shí)空多尺度的數(shù)據(jù)。
在這一觀(guān)點(diǎn)性文章中,Akil教授通過(guò)多個(gè)例子說(shuō)明了“神經(jīng)信息學(xué)”方法在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)的諸多優(yōu)點(diǎn)。作者特別提到“連接組學(xué)(connectomics)”和“神經(jīng)科學(xué)信息框架(NeuroscienceInformation Framework,NIF)”,它們都證明從神經(jīng)信息的不同層次加深對(duì)腦的理解具有許多新機(jī)遇。
Akil教授在神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域獲得了多個(gè)重要的研究成果,比如他們?cè)l(fā)現(xiàn)一種與大腦發(fā)育有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)或許可幫助減輕焦慮癥甚至抑郁癥,研究人員們通過(guò)篩選法培育出兩類(lèi)大鼠,一類(lèi)焦慮不安,一類(lèi)比較安定,檢測(cè)發(fā)現(xiàn),焦慮不安的大鼠與安定的大鼠相比,前者大腦中的成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2(簡(jiǎn)稱(chēng)FGF2)水平較低。研究人員認(rèn)為此前人們知道FGF2與大腦發(fā)育有關(guān),可幫助修復(fù)大腦創(chuàng)傷,但這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GF2還扮演了另外兩個(gè)重要角色:它是導(dǎo)致焦慮癥的遺傳因素,也是環(huán)境影響人體的調(diào)節(jié)因素。
神經(jīng)科學(xué)研究中的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題
 

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