全腦建模

全腦建模是指在電腦上構建一個能夠運行的整個大腦的模擬——它不是一個一個微小神經元地去建，而是把大腦看作由幾十個或上百個腦區相互連接而成的網絡，每個腦區被當作一個忙碌的節點，各自產生自己的活動節律。可以把它想像成模擬一個國家的整體經濟：我們對每座城市以及城市之間的高速公路建模，而不是追蹤每一個人。模型刻畫了這些腦區之間如何相互推動與牽制，於是當你運行它時，全腦範圍的活動模式就會在螢幕上浮現，就像它們在活生生的頭腦裡發生那樣。

節點之間的連線並不是憑空編造的，而是來自真實的腦部掃描。一種叫做瀰散磁共振成像的技術可以追蹤連接各腦區的長纖維束（也就是大腦的「道路」），從而為模型提供一張連接地圖。隨後，每個腦區被賦予一小組方程，用來描述它的活動如何起伏、以及它對鄰居的響應有多強。研究者不斷調整這些設置，直到模擬能夠再現腦成像（例如功能磁共振成像）實際記錄到的那種緩慢的、大尺度的活動波動。這讓他們可以在電腦上安全地提出「假如」之類的問題——假如某個腦區受損、被疾病拖慢、或被藥物或電刺激輕輕一推，大腦其餘部分會發生什麼——從而把一張靜態的掃描圖，變成一幅可以隨時間動態演化、又能加以檢驗的全腦行為圖景。