人脑由大约 860 亿个神经细胞组成，还包括许多其他类型的细胞。它们以独特的方式相互作用和连接，形成具有特定功能的不同脑区域。揭示这些众多细胞的复杂构成和相互作用可能引发对大脑在健康和疾病中的功能的新理解，以及研究这些细胞复杂活动和功能的新工具。
为了更好地理解大脑细胞的身份和作用，美国国立卫生研究院（NIH）的“脑研究通过先进神经技术推进倡议”（BRAIN）启动了一个国际研究合作网络，称为BRAIN 倡议细胞普查网络。其目标是创建人类、非人灵长类动物和小鼠大脑中所有细胞的全面清单，包括细胞的位置、相互连接和活动。跨物种研究大脑细胞可以找出人类独有的特征，并为不同科学问题选择研究哪些动物提供见解。最新的研究结果于2023年10月13日在《科学》、《科学进展》和《科学转化医学》等期刊上发表了20多篇论文。
其中一篇论文研究了三个人类大脑，找到了超过3000种大脑细胞，比之前的了解更多。团队确定了不同大脑区域中不同簇中的特定细胞类型。这些发现有助于揭示已知影响特定大脑区域的疾病，如癌症或神经退行性疾病。
一个国际研究人员网络创建了迄今为止最完整的人脑细胞图谱。 维工作室/Shutterstock
研究人员已经创建了迄今为止最详细的成年人脑细胞图谱。该图谱显示了每个细胞的基因活动和表观基因组——改变细胞DNA和染色体的变化，从而改变基因活动。研究结果还表明，除了在大脑区域之间存在变异外，个体之间也存在差异。需要研究更多人才能充分理解健康和疾病大脑模式。
另一篇论文比较了人类和几种非人灵长类动物（黑猩猩、大猩猩、猕猴和拟猴）的大脑的细胞和分子特性。科学家发现数百种基因在人类神经细胞中具有独特的活动模式。这些变化可能有助于解释人类出色的适应、学习和变化能力。
其他论文涵盖了大脑的各个方面。例如，一篇论文探讨了在早期大脑发育过程中炎症可能发挥的作用。儿童时期的严重炎症与发育障碍，如自闭症和精神分裂症有关。研究人员分析了1至5岁时死亡的儿童的大脑基因活动。他们比较了死于炎症性状况（如哮喘或感染）的儿童与死于事故的儿童的大脑。科学家关注大脑小脑，它控制肌肉运动和语言、社交技能等认知功能。他们发现炎症可能阻碍小脑中特定类型的神经细胞的发育。这一发现可能有助于更好地理解与炎症相关的发育障碍的治疗。
“这系列研究在揭示人类大脑在细胞层面的复杂性方面取得了里程碑式的成就，” NIH BRAIN 倡议主任John Ngai博士表示。
“这些新的详细人脑和非人灵长类动物大脑细胞图谱为设计能够靶向与脑疾病相关的特定细胞和回路的新疗法奠定了基础，” NIH 国家精神卫生研究所所长Joshua A. Gordon博士补充道。
参考文献：https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/scientists-build-largest-maps-date-cells-human-brain
编辑：王洪
排版：李丽
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