極其詳細的細胞圖譜有助于為新一代治療鋪平道路。
一組國際科學家繪制了人類大腦和非人類靈長類動物大腦的遺傳、細胞和結構構成圖。這種對大腦結構的了解是通過美國國立衛(wèi)生研究院的大腦研究通過推進創(chuàng)新神經技術®計劃或大腦計劃®的資助實現的，可以更深入地了解大腦功能和功能障礙的細胞基礎，有助于為未來的研究鋪平道路。針對精神障礙和其他大腦疾病患者的新一代精準療法。這些發(fā)現發(fā)表在《科學》、《科學進展》和《科學轉化醫(yī)學》雜志上的 24 篇論文匯編中。
“繪制大腦細胞圖譜是了解這一重要器官如何在健康和疾病中發(fā)揮作用的關鍵一步，”美國國家心理健康研究所所長、醫(yī)學博士、哲學博士約書亞·A·戈登 (Joshua A. Gordon) 說。“這些新的人類大腦和非人類靈長類動物大腦的詳細細胞圖譜為設計新療法奠定了基礎，這些新療法可以針對與大腦疾病有關的特定腦細胞和回路。”
主要發(fā)現和見解
最新的BRAIN Initiative 細胞普查網絡 (BICCN)合集中的 24 篇論文詳細介紹了人類大腦和非人類靈長類動物大腦中異常復雜的細胞多樣性。這些研究確定了人類大腦和非人類靈長類動物大腦中細胞組織方式以及基因調節(jié)方式的相似性和差異。例如：
該集中的三篇論文展示了成人大腦中的第一個細胞圖譜，繪制了大腦的轉錄和表觀基因組圖譜。轉錄組是細胞中完整的基因讀數集，其中包含制造蛋白質和其他細胞產品的指令。表觀基因組是指對細胞DNA和染色體的化學修飾，這些修飾改變了細胞遺傳信息的表達方式。
在另一篇論文中，對人類大腦和幾種非人類靈長類動物大腦(黑猩猩、大猩猩、獼猴和狨猴)的細胞和分子特性進行了比較，揭示了大腦皮層細胞的類型、比例和空間組織方面的明顯相似性人類和非人類靈長類動物。對跨物種皮層細胞基因表達的檢查表明，人類譜系中基因表達相對較小的變化導致神經元接線和突觸功能的變化，這可能使人類大腦具有更大的可塑性，支持人類大腦的適應和學習能力，并改變。
一項探索狨猴不同大腦區(qū)域細胞如何變化的研究發(fā)現，成年大腦細胞的特性與發(fā)育過程中這些細胞的特性之間存在聯系。這種聯系表明，當細胞形成并維持到成年時，發(fā)育程序就嵌入到細胞中，并且成年人中一些可觀察到的細胞特性可能起源于生命的早期。這一發(fā)現可能會對整個生命周期的大腦發(fā)育和功能產生新的見解。
對新皮質最外層神經元的解剖學和生理學的探索(大腦的一部分，涉及認知、運動命令和語言等高階功能)揭示了人類大腦和小鼠大腦的差異，這表明這一點該區(qū)域可能是一個進化熱點，人類的變化反映了調節(jié)人類更復雜的大腦回路的更高要求。
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