研究人员在Science、Science Advances和Science Translational Medicine等期刊上发表了一系列包括21项研究的成果，详细展示了人类和非人灵长类动物的大脑在细胞水平上的图谱，这一图谱前所未有地详尽。研究团队的共同努力揭示了3,000多种人类大脑细胞类型，揭示了人类与其他灵长类动物的差异之处。这种以前所未有的细节了解人类大脑将有助于确定特定突变对哪些细胞类型影响最大，以及导致神经疾病的根本原因。此外，这将有助于更深入地理解我们作为一个物种的本质。
这些研究详细描述了人类大脑和非人灵长类动物大脑中细胞的异常复杂多样性，研究鉴别了细胞组织和基因调控在人类大脑和非人灵长类动物大脑中的相似之处和不同之处。
这项研究工作是美国国立卫生研究院（NIH）的“大脑通过创新性神经技术推进研究”（BRAIN Initiative）的一部分，该计划始于2014年。这个系列研究是美国国立卫生研究院的BRAIN Initiative细胞普查网络（BICCN）计划的一部分，该计划于2017年启动。这项研究是首次将最初在小鼠中开发并应用的用于识别脑细胞亚型的技术应用于人类大脑。
在这系列研究中，有三篇文章首次呈现了成年人大脑中细胞的图谱，绘制了大脑的转录和表观基因组的特征。
另一篇研究比较了人类大脑和几种非人灵长类动物大脑（黑猩猩、大猩猩、猕猴和卷尾猴大脑）的细胞和分子特性，发现人类大脑和非人灵长类动物大脑皮层中的细胞类型、比例和空间组织存在明显的相似性。对不同物种皮层细胞的基因表达的研究表明，人类演化中基因表达的相对小幅变化导致了神经连线和突触功能的变化，这可能是人类大脑拥有更大可塑性的原因，从而支持了人类大脑适应、学习和变化的能力。
一项研究探讨了卷尾猴不同脑区细胞的特性，发现成年大脑中的细胞性特性与发育期的细胞特性存在联系。这一发现表明，发育期编程是在细胞形成时嵌入的，一些在成年时可观察到的细胞特性可能早在生命的早期就已经形成并保持不变。
对大脑新皮质外层神经元的解剖学和生理学的探索揭示了人类大脑与小鼠大脑之间的差异，这表明这一脑区可能是进化的热点，人类的变化反映了对调控更为复杂大脑电路的更高需求，包括认知、运动指令和语言。
此外，来自Science Advances的一组研究论文中，还涵盖了一系列主题，如人类快速抑制性神经元的研究，以及早期炎症对人类大脑发育的影响。研究发现，炎症主要影响了抑制性神经元的两个亚型，包括普金耶神经元和高尔基神经元。
总的来说，这些研究代表了在细胞层面深入了解人类大脑复杂性的一项重大进展，以及它对脑科学各个方面的影响。
编辑：王洪
排版：李丽
评论 (0)