Nature:大脑基因表达图谱和神经元联系图谱绘制完成

2014-4-08 10:24 来源: 中国科学报
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2013年4月2日奥巴马政府公布“脑计划”,现在一年过去,脑计划出了两项突破性成果:科学家绘制出哺乳动物大脑中完整的基因表达图谱和神经元联系图谱

        在美国总统巴拉克·奥巴马宣布了“使用先进革新型神经技术的人脑研究”(BRAIN)计划 1 年后,《自然》杂志于4月3日发表了两项研究,介绍了哺乳动物大脑中完整的基因表达图谱和神经元联系图谱。这些图谱对于研究人类大脑发育和神经回路,从而理解人类行为和认知过程的健康状态和疾病状态提供了重要资源。

  人类大脑的结构和功能在很大程度上是由胎儿时期基因转录启动的基因表达决定的,但是人们对于大脑的发育过程了解甚少。2013年4月2日由奥巴马政府公布的“脑计划”,就旨在探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图,并最终开发出针对大脑疾病的疗法,其重要程度被认为可与人类基因组计划相媲美。

  美国华盛顿州西雅图艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)的 Ed Lein 及其科研团队制作了人类胎儿妊娠中期详细的大脑基因表达图谱。该成果填补了相关空白。另外,他们发现的转录标记和不同的解剖特点与发育过程相关。这些数据也识别出许多跟神经或精神障碍相关的基因表达动态。

  在另一篇论文中,该研究所的曾红葵(Hongkui Zeng)和她的同事提供了一个小鼠大脑连接图谱,此图谱是第一个哺乳动物全脑神经元连接图谱。这份详细图谱是迄今为止最全面的脊椎动物大脑连接图谱,为了解大脑的不同区域如何沟通与交流提供了新的见解。这篇论文的作者们认为,这一研究结果将有助于探索人类大脑的神经元网络,从而加深我们对于人类大脑连接方式和相关疾病的了解。