在加州大學(xué)圣地亞哥分校領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)大型、多機(jī)構(gòu)的努力中，研究人員分析了超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)人類腦細(xì)胞，生成了腦細(xì)胞類型基因開關(guān)的詳細(xì)圖譜，并揭示了特定類型的細(xì)胞與各種常見細(xì)胞之間的聯(lián)系。神經(jīng)精神疾病。
該團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了人工智能工具來(lái)預(yù)測(cè)這些細(xì)胞中個(gè)體高風(fēng)險(xiǎn)基因變異的影響以及它們?nèi)绾螌?dǎo)致疾病。
這項(xiàng)新研究于 2023 年 10 月 13 日發(fā)表在《科學(xué)》特刊上，是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院于 2014 年啟動(dòng)的“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)大腦研究計(jì)劃”(即“大腦計(jì)劃”)的一部分。該計(jì)劃旨在徹底改變對(duì)大腦的理解。哺乳動(dòng)物大腦部分是通過(guò)開發(fā)用于表征神經(jīng)細(xì)胞類型的新型神經(jīng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
人腦中的每個(gè)細(xì)胞都含有相同的 DNA 序列，但不同的細(xì)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(xì)胞，并導(dǎo)致神經(jīng)回路的復(fù)雜性。了解這些細(xì)胞類型在分子水平上的差異對(duì)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(guān)重要。
“人腦并不是同質(zhì)的，”資深作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院教授任兵博士說(shuō)。“它由一個(gè)極其復(fù)雜的神經(jīng)元和非神經(jīng)元細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)組成，每個(gè)細(xì)胞都有不同的功能。繪制出大腦中不同類型的細(xì)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(duì)個(gè)體的新療法。與特定疾病相關(guān)的細(xì)胞類型。”
在這項(xiàng)新研究中，研究人員分析了來(lái)自三個(gè)人類大腦 42 個(gè)不同大腦區(qū)域的超過(guò) 110 萬(wàn)個(gè)腦細(xì)胞。他們鑒定了 107 種不同的腦細(xì)胞亞型，并能夠?qū)⑵浞肿由飳W(xué)方面與多種神經(jīng)精神疾病聯(lián)系起來(lái)，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。
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