我们中的乐观主义者可能期望在接下来的二十年内完成对神经回路及其活动模式的介观测绘（mesoscopic mapping），甚至完成对动物模型（如果蝇、斑马鱼和啮齿动物）认知过程的基本逻辑和机制的理解。在这些小动物模型中我们可以调查对外部世界的基本认知，包括感觉知觉、感觉运动变换、分类、概念形成和决策。这些研究可以为在介观水平理解保守认知机制提供基础。另一方面，自我和非自我、共情和心智理论（self and non-self, empathy, and theory of mind）的认知可能仅存在于非人类灵长类动物（NHP）中。这些高级认知功能是语言进化的前奏，是人类的独特认知能力。灵长类动物大脑皮层的爆发性增长被赋予了新的连接性，其可以限定许多新的神经元类型和在其它动物模型中不存在的回路。在啮齿动物研究中开发的许多技术现在适用于非人类灵长类动物（Stauffer et al., 2016）。

我们认为，鉴于中国 NHP 的资源丰富，中国脑计划项目对猕猴（macaque）脑的介观回路分析应该有一个基本的 NHP 组件，与其它关注非灵长类动物模型的项目并列。虽然 NHP 项目可能需要比啮齿动物项目持续更长的时间，但它是脑部科学必须达到的最终目标。

和日本的 Brain/MIND 项目中对狨猴（marmosets）的关注一样，中国脑计划可以在研究猕猴（macaque monkeys）的认知方面做出重要贡献。如上所述，猕猴神经回路的介观结构和功能映射将需要通过单细胞 RNA-seq 和单神经元连接组分析的细胞类型鉴定。还有一个迫切需要研究的内容是：NHP 在认知过程中的回路机制，因为在 NHP 中发现的介观和宏观成像之间的关系将有利于在神经回路水平对人类大脑成像数据的解释，可以极大地促进人类脑部疾病的诊断/治疗方法的发展，同时也有利于人工神经网络和多用途智能设备的新架构的设计。

　　脑部疾病的早期诊断和干预

据估计，目前在中国的 13 亿人口之中，约有五分之一患有慢性精神疾病或者神经衰退性疾病（Phillips et al., 2009, Chan et al., 2013）。中国脑计划旨在研究致病机制并为发展性（例如自闭症和智力迟钝）、神经精神性（例如抑郁症和成瘾症）和神经衰退性（例如阿尔兹海默病 [AD] 和帕金森病 [PD]）的脑科疾病开发出有效的诊断和治疗方法。这些疾病相关的、不断升级的社会负担的紧迫性和当前疗法对于在症状前和前驱期的早期诊断的无效性的减少，使得可以引入早期干预来停止或者延迟疾病的发展。

早期的诊断将受益于在分子、细胞和神经回路层面上解开疾病病理生理学的研究。基于组学的方法（omics-based approaches）将有助于识别遗传因素、细胞类型特异性表观遗传因子、蛋白质的表达和修饰、脂质的组成和代谢。大量样品的高通量分析将有助于鉴定疾病特异性预后标志物（prognostic markers），并阐明遗传和环境因素之间的相互作用。对于发展型疾病（developmental disorders）而言，确定神经的形成、神经元迁移和分化、突触的形成及其可塑性以及神经回路的发育的机制是非常关键的。患者衍生的诱导多能性干细胞（iPSC/induced pluripotent stem cell）可用于开发体外模型（例如，3D 脑培养、类器官），其复制了人类病症以验证遗传风险的因素和并破译其特异性细胞疾病表型。对患有疾病症状的患者的脑成像研究将有助于识别各种脑区域的结构和功能异常。基于所识别的分子靶标（molecular targets）的基因编辑的脑疾病 NHP 模型将提供用于理解发病机制和用于开发药理学和生理干预方法的进一步信息。早期使用药物来干预疾病进展——特别是对于神经衰退性疾病（比如 AD）——是未来药物开发的希望的方向，如被最近使用前驱或轻度 AD 的抗体治疗的临床试验的进展所启发的（Sevigny et al., 2016）。