DARPA vuole risolvere i cervelli rotti, ripristinare i ricordi perduti

Restauratore. Dopo aver guidato uno sforzo DARPA per creare un cervello

All'incontro della Society for Neuroscience all'inizio di questo mese a San Diego, in California, Scienza si è seduto con Geoffrey Ling, vicedirettore del Dipartimento di Scienze della Difesa presso la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), per discutere i piani dell'agenzia per l'iniziativa Brain Research attraverso Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN), uno sforzo di ricerca sulle neuroscienze presentato dal presidente Barack Obama all'inizio di quest'anno . Finora, DARPA ha rilasciato due chiamate per le domande di sovvenzione, con almeno un altro probabile: il primo, chiamato SUBNETS (Neurotechnology Systems-Based for Emerging Therapies) , chiede ai ricercatori di sviluppare nuovi dispositivi wireless, come stimolatori cerebrali profondi, in grado di curare disturbi neurologici quali stress post-traumatico (PTS), depressione maggiore e dolore cronico. Il secondo, RAM (ripristino della memoria attiva) , richiede un dispositivo wireless separato che ripara il danno cerebrale e ripristina la perdita di memoria. Di seguito è una versione estesa di a Q & A che appare nel numero del 29 novembre di Scienza .

D: Perché DARPA è stata coinvolta nel progetto BRAIN?

G.L .: È davvero incentrato sui nostri guerrieri feriti, ma ha un uso per i civili che hanno disturbi di stress e civili che hanno anche disturbi della memoria da demenza e simili. Ma alla fine della giornata, sta ancora incontrando la direttiva [del presidente Obama]. Di tutte le cose che avrebbe potuto scegliere - riscaldamento globale, combustibili alternativi - ha scelto questo, quindi nella mia mente la comunità delle neuroscienze dovrebbe essere eccitata come ogni altra cosa.

D: Perché SUBNETS si concentra sulla stimolazione cerebrale profonda (DBS)?

G.L .: Abbiamo aperto la possibilità di utilizzare DBS ma non l'abbiamo detto in esclusiva. Stiamo sfidando le persone a perseguire i disturbi neuropsichiatrici come la PTS [e] la depressione. Stiamo sfidando la comunità a proporre qualcosa in 5 anni che sia clinicamente fattibile. La DBS è un'area che è stata tradizionalmente sottofinanziata, quindi abbiamo pensato a cosa diamine, diamo il via a questa nuova iniziativa BRAIN, l'idea è di andare dietro alle cose per cui non ci sono 400 R01 per-e facciamo sii audace e ragazzo, se funziona, favoloso.

D: Per RAM, perché DARPA ha scelto di concentrarsi sulla memoria e quali tipi di memoria speri di ripristinare?

G.L .: Tutti questi [feriti] ragazzi e ragazze vogliono tornare al servizio. Molti di loro possono tornare indietro perché abbiamo delle buone gambe protesiche e ora abbiamo il braccio protesico che è molto vicino all'approvazione della FDA [Food and Drug Administration]. Ma la cosa con i ragazzi con lesioni cerebrali - la cosa che li tiene davvero fuori - è che non riescono a ricordare come eseguire determinati compiti motori come guidare una macchina o usare macchinari. Ora non so se siamo a quel punto, ma se riusciamo a aggiustare i cuori e possiamo aggiustare le ossa rotte, perché non possiamo aggiustare una parte del cervello? Se dovessi scegliere un'area del cervello che puoi aggiustare, l'area della memoria è la più ovvia perché la memoria motore-compito è davvero ben elaborata nei modelli preclinici. La memoria dichiarativa è molto diversa dalla memoria associativa e dalla memoria emotiva - quella roba, nessuno ne sa nemmeno nulla - ma quando si osserva il lavoro nei roditori con compiti motori della memoria, si dice ok, è comunque un grande passo ma è razionale.

D: La collaborazione con National Science Foundation (NSF) e NIH significa sovrapposizione di priorità di finanziamento?

G.L .: No, ma ci piace pensare che siano sinergici e complementari. Ci sono scienziati - tu e io li conosciamo - che pensano in grande. Pensano: "Posso farlo se ho solo i mezzi per farlo. Dove otterrò i mezzi? Vado a NIH, vado a NSF? No. "DARPA sta dicendo," Vuoi $ 20-30 milioni? Ti daremo $ 20-30 milioni. "Quello che spero è che otterremo due o tre team di leader davvero audaci che stanno facendo questa cosa con approcci diversi. Quando lo fai, ottieni un vero grande leader che ora, invece di concedermi il 20% del tempo in una borsa di studio, darà il 50% del tempo, o il 60% del tempo perché è per questo che hanno vissuto la loro carriera. Vuoi questi ragazzi pieni di tensione perché se questo sta andando a curare le persone, ci lavoroi giorno e notte - non farei una dannata vacanza, vero? Quello che DARPA sta dicendo è che questa è la tua occasione. Ecco l'anello d'oro: chi ha il coraggio di salire e di afferrarlo?

D: In che modo DARPA condivide i suoi dati? Sarà pubblico?

G.L .: Tutti i dati raccolti saranno condivisi in un forum aperto - è contrattualmente obbligato. Abbiamo una richiesta di informazioni RFI da parte di Reza Ghanadan per fare qualcosa chiamato FABRIC. Questo è potenzialmente il prossimo Broad Agency Announcement - non lo sappiamo ancora perché non è stato approvato - ma è in fase di pianificazione. Reza è un ingegnere elettrico che ha costruito molte architetture funzionali di Boeing per la gestione dei dati e l'analisi dei dati. Sta cercando di creare un'architettura hardware e software in cui sia possibile aggiungere diversi livelli di dati e diversi tipi di dati. Questa è l'area di attività. L'area di attività due sono i modelli di calcolo che verranno utilizzati su queste scale e tra questi set di dati.

D: In che modo proteggerete le informazioni proprietarie se tutti i dati sono condivisi?

G.L .: Esistono diversi approcci: uno è che quando vai a pubblicare devi girare i dati in quel momento, il che è ragionevole. Ce n'è un altro in cui, inserendo alcuni [dati], ne ottieni uno. Se non inserisci alcun dato, non hai accesso. E c'è una terza via, la nostra strada, che è usare un sistema contrattuale. Lo rendi legalmente vincolante e se qualcuno dice che non voglio farlo, allora dici "Ma hai firmato questo contratto". Fine della storia. Nel sistema di concessione è un po 'più difficile, ma è così che stiamo facendo.

D: In che modo la comunità delle neuroscienze dovrebbe adattarsi alle sfide affrontate da DARPA e dalla più ampia iniziativa BRAIN?

G.L .: Ora è il momento di dire, dove ha importanza il loro lavoro e dove è il loro lavoro ostacolato? Ci sono così tante cose su cui il governo può spendere i suoi soldi e ci sono così tanti altri collegi elettorali che sono totalmente estranei alle scienze che sostengono, hai già messo $ 5,5 miliardi di soldi NIH all'anno in questo - perché hai bisogno Di Più? Questa è una domanda ragionevole. Dobbiamo dire a queste persone: "Questo è il motivo per cui questa è una buona cosa." Dobbiamo condividere con loro ciò che stiamo cercando di realizzare in un modo che sia significativo per loro e significativo per noi, e quindi sfido il comunità scientifica per aiutarci a farlo. In che modo il loro importante lavoro si inserisce nel grande schema?

D: In che modo DARPA affronterà le questioni etiche coinvolte in questa ricerca?

G.L .: Sono molto orgoglioso di questo. Abbiamo iniziato a farlo anche prima che uscissimo dalla porta - ho parlato con Lisa Lee alla commissione di bioetica del presidente e Ellen Fox, responsabile dell'etica per gli affari dei veterani, due persone che ho molto rispetto. Quello che ha detto il gruppo di Lisa, che ho ritenuto molto profondo, è che il modo in cui funzionerà meglio è che mentre i programmi si srotolano e chiariamo nuove informazioni e nuove capacità, la discussione deve essere continua. Non puoi a priori pensare a tutte le cose che verranno fuori, quindi devi avere un processo per guardare a ciò che chiamiamo ELSI - implicazioni etiche, legali e sociali.

Abbiamo un pannello ELSI di sei persone - al momento - non abbiamo annunciato i loro nomi e non voglio rinunciarci ancora perché non ho chiesto il permesso - ma sono incredibilmente prominenti. Hanno già accettato di venire e il 26 novembre organizzeremo il nostro primo incontro.

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