這項開創(chuàng)性的研究于 2023 年 10 月 13 日在《科學》特刊上發(fā)表，是美國國立衛(wèi)生研究院 2014 年啟動的“通過推進創(chuàng)新神經(jīng)技術進行大腦研究計劃”或“大腦計劃”的一部分。該計劃旨在徹底改變對大腦的理解。哺乳動物大腦部分是通過開發(fā)用于表征神經(jīng)細胞類型的新型神經(jīng)技術來實現(xiàn)的。
了解細胞差異
人腦中的每個細胞都含有相同的DNA序列，但不同的細胞類型使用不同的基因且數(shù)量不同。這種變異產(chǎn)生了許多不同類型的腦細胞，并導致神經(jīng)回路的復雜性。了解這些細胞類型在分子水平上的差異對于理解大腦的工作原理和開發(fā)治療神經(jīng)精神疾病的新方法至關重要。
人腦的復雜性
“人腦并不是同質(zhì)的，”資深作者、加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院教授任兵博士說。“它由極其復雜的神經(jīng)元和非神經(jīng)元細胞網(wǎng)絡組成，每個細胞都有不同的功能。繪制出大腦中不同類型的細胞并了解它們?nèi)绾螀f(xié)同工作將最終幫助我們發(fā)現(xiàn)可以針對與特定疾病相關的單個細胞類型的新療法。”
研究的主要發(fā)現(xiàn)
在這項新研究中，研究人員團隊分析了來自三個人類大腦的 42 個不同大腦區(qū)域的超過 110 萬個腦細胞。他們鑒定了 107 種不同的腦細胞亞型，并能夠?qū)⑵浞肿由飳W方面與多種神經(jīng)精神疾病聯(lián)系起來，包括精神分裂癥、雙相情感障礙、阿爾茨海默病和重度抑郁癥。然后，研究人員利用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建機器學習模型，以預測 DNA 中的某些序列變異如何影響基因調(diào)控并導致疾病。
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