神经科学理论框架的发展：数据海洋中的迫切需求

由于 BRAIN 计划及其他项目所产生的新技术带来的海量数据流，神经科学正经历着巨大进步。如同任何其他科学领域，神经科学受益于对其理论组分及其相互作用的清晰定义。这使得生成能够整合知识、提供机制性洞见并在新实验条件下预测结果的理论成为可能。然而，理论神经科学是一个异质性领域，尚未就如何构建理论、是否期望有一个统摄性理论、或理论是否仅仅是理解大脑的工具达成一致。在此我们主张有必要发展理论框架，作为生成共同理论结构的基础。我们列举了任何神经科学理论所需的理论框架要素。特别地，我们探讨了范式、模型和组织尺度的概念。随后我们确定了亟需发展大脑理论的领域：统计与动力学方法的整合；多尺度整合；编码；以及人工智能背景下的可解释性。我们还指出，未来的理论框架将受益于把进化原理作为基本结构纳入，而非纯粹的数学或工程原理。本文的目的并非提供确定答案，而是作为对这些主题的初步且简洁的呈现，以鼓励讨论及各主题的进一步深入发展。