El proyecto Big Science contiene el capital suficiente para construir una bomba atómica o llevar un hombre a la luna, pero comprender la estructura del cerebro humano es quizás su mayor reto. Los avances en esta materia se han realizado a partir de la iniciativa BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies), que proyecta una inversión de 4.8 mil millones de dólares para la próxima década, de acuerdo a lo que mencionó Barack Obama en 2013 .

Según Rafael Yuste, de la Universidad de Columbia alrededor de 125 laboratorios en Estados Unidos se han inscrito para participar en el proyecto, pero sólo algunos son elegidos. Esto refleja la forma en que la neurociencia ha trabajado hasta el momento. Para el proyecto Genoma Humano, algunos laboratorios participaron durante el inicio, pero el proceso de secuenciación se centralizó en unos laboratorios capaces de industrializar el conocimiento, esto es algo que se piensa adoptar en el proyecto BRAIN.

El objetivo de BRAIN es el desarrollo de nuevos enfoques tecnológicos para el estudio de los cerebros. La línea de acción a seguir es crear observatorios del cerebro que diseñen y construyan el equipo, para posteriormente ponerlo a disposición de investigadores externos. De esta manera, los observatorios podrán llegar a producir maquinaria que posteriormente se pueda comercializar.

De acuerdo con el Dr. Yuste, existen cuatro tipos de tecnología para estudiar el cerebro. Las primeras tres están sujetas a la mejora de los métodos existentes, la cuarta es una incógnita. La primer mejora es aumentar la potencia del cálculo. Para la simulación de un cerebro de ratón se necesitan alrededor de 500 petabytes (poco menos de 5000 gigabytes) de almacenamiento de datos. Un cerebro humano es más grande que el de un ratón, tiene 86 mil millones de neuronas aproximadamente, un ratón alcanza unas 71 millones.

La segunda mejora se encamina a la mejora del equipo para escanear el cerebro. Hasta el momento es únicamente útil para el diagnóstico médico, pero no funciona para saber cómo funciona. La última mejora es en el campo de la conectoma, para el estudio de la conexión entre neuronas individuales.

Esto nos dirige al campo de las nanotecnologías (instrumentos cuyas dimensiones se miden en millonésimas de metro), que puede hacer algo parecido a la conectoma en cerebros vivos, mediante el estudio de las actividades de cientos o miles de neuronas interconectadas de forma simultánea

Los laboratorios nacionales, son, en muchos aspectos, Gran Ciencia personificada. Muchos de ellos comenzaron su vida como establecimientos para el desarrollo de armas atómicas. Actualmente cuentan con cinco de los diez superordenadores. Uno de esos laboratorios es Argonne, ubicado cerca de Texas, que produce generadores de rayos X. Ha colaborado en varios proyectos en el campo de la biología. Ahora contrató a un neurólogo específicamente para ejecutar un proyecto que dará empleo a la fuente de fotones de cerebros de ratón de rayos X. Con esto, el director de Argonne, Peter Littlewood, espera crear un modelo que otros laboratorios nacionales puedan seguir.

El crecimiento de estos laboratorios de tecnología, y por lo tanto de este campo de investigación, depende en gran parte de Ernest Moniz, secretario de Energía de Estados Unidos, y Francis Collins, director de los Institutos Nacionales de Salud del país (y por tanto, el tesorero del proyecto BRAIN), donde sus reuniones son importantes para fijar el camino que van a seguir.