人腦由大約 860 億個神經(jīng)細(xì)胞組成，還包括許多其他類型的細(xì)胞。它們以獨特的方式相互作用和連接，形成具有特定功能的不同腦區(qū)域。揭示這些眾多細(xì)胞的復(fù)雜構(gòu)成和相互作用可能引發(fā)對大腦在健康和疾病中的功能的新理解，以及研究這些細(xì)胞復(fù)雜活動和功能的新工具。

為了更好地理解大腦細(xì)胞的身份和作用，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的“腦研究通過先進神經(jīng)技術(shù)推進倡議”（BRAIN）啟動了一個國際研究合作網(wǎng)絡(luò)，稱為BRAIN 倡議細(xì)胞普查網(wǎng)絡(luò)。其目標(biāo)是創(chuàng)建人類、非人靈長類動物和小鼠大腦中所有細(xì)胞的全面清單，包括細(xì)胞的位置、相互連接和活動?？缥锓N研究大腦細(xì)胞可以找出人類獨有的特征，并為不同科學(xué)問題選擇研究哪些動物提供見解。最新的研究結(jié)果于2023年10月13日在《科學(xué)》、《科學(xué)進展》和《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》等期刊上發(fā)表了20多篇論文。

其中一篇論文研究了三個人類大腦，找到了超過3000種大腦細(xì)胞，比之前的了解更多。團隊確定了不同大腦區(qū)域中不同簇中的特定細(xì)胞類型。這些發(fā)現(xiàn)有助于揭示已知影響特定大腦區(qū)域的疾病，如癌癥或神經(jīng)退行性疾病。

一個國際研究人員網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建了迄今為止最完整的人腦細(xì)胞圖譜。?維工作室/Shutterstock

研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了迄今為止最詳細(xì)的成年人腦細(xì)胞圖譜。該圖譜顯示了每個細(xì)胞的基因活動和表觀基因組——改變細(xì)胞DNA和染色體的變化，從而改變基因活動。研究結(jié)果還表明，除了在大腦區(qū)域之間存在變異外，個體之間也存在差異。需要研究更多人才能充分理解健康和疾病大腦模式。

另一篇論文比較了人類和幾種非人靈長類動物（黑猩猩、大猩猩、獼猴和擬猴）的大腦的細(xì)胞和分子特性?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)數(shù)百種基因在人類神經(jīng)細(xì)胞中具有獨特的活動模式。這些變化可能有助于解釋人類出色的適應(yīng)、學(xué)習(xí)和變化能力。

其他論文涵蓋了大腦的各個方面。例如，一篇論文探討了在早期大腦發(fā)育過程中炎癥可能發(fā)揮的作用。兒童時期的嚴(yán)重炎癥與發(fā)育障礙，如自閉癥和精神分裂癥有關(guān)。研究人員分析了1至5歲時死亡的兒童的大腦基因活動。他們比較了死于炎癥性狀況（如哮喘或感染）的兒童與死于事故的兒童的大腦?？茖W(xué)家關(guān)注大腦小腦，它控制肌肉運動和語言、社交技能等認(rèn)知功能。他們發(fā)現(xiàn)炎癥可能阻礙小腦中特定類型的神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于更好地理解與炎癥相關(guān)的發(fā)育障礙的治療。

“這系列研究在揭示人類大腦在細(xì)胞層面的復(fù)雜性方面取得了里程碑式的成就，” NIH BRAIN 倡議主任John Ngai博士表示。

“這些新的詳細(xì)人腦和非人靈長類動物大腦細(xì)胞圖譜為設(shè)計能夠靶向與腦疾病相關(guān)的特定細(xì)胞和回路的新療法奠定了基礎(chǔ)，” NIH 國家精神衛(wèi)生研究所所長Joshua A. Gordon博士補充道。

參考文獻：https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/scientists-build-largest-maps-date-cells-human-brain

編輯：王洪

排版：李麗