美国「脑计划」新里程碑!Nature 连发16篇论文,绘制最全脑细胞地图

这是迄今为止对哺乳动物大脑所绘制的最全面、最细致的地图。此次主要完成的是对初级运动皮层的逐个细胞级的图谱绘制。和人口普查类似,细胞普查的对象是所有不同类型的脑细胞,考察它们的特征、相对比例和物理地址,并将结果编成目录,以了解共同构成我们大脑的细胞群。「目前对于大脑疾病研究的局限之一是,我们对疾病影响了哪些细胞、这些细胞间的连接方式还不够了解,因此无法准确发力。

首先,让我们做一个简单的练习:将手放在额头前。

像这样:

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很简单,对吧?但仅仅这个动作就需要动员大脑几个区域的数百万个不同的神经元。神经元信号以每小时 300 多公里的速度从大脑发送到脊髓,控制使手臂运动的肌肉。

实际上,在细胞水平上,这种快速移动的动作是一个高度复杂的过程。而且,与大多数与大脑活动有关的事情一样,这些活动的具体机制尚不完全清楚。

换句话说课程英语,我们自己的大脑在今天对我们来说仍然非常神秘。

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为了解开大脑的秘密外教网络学英语出国留学,2017 年美国「脑计划」新里程碑!Nature 连发16篇论文,绘制最全脑细胞地图,美国国立卫生研究院 (NIH) 通过推进创新的神经技术启动了脑细胞普查网络 (BICCN) 项目,旨在研究人类、猴子和小鼠的大脑。不同细胞类型的综合识别和编目

现在这项雄心勃勃的努力的第一步已经完成学英语补习,研究人员已经在分子水平上全面绘制了哺乳动物初级运动皮层中的细胞类型。

这是迄今为止最全面、最详细的哺乳动物大脑地图。

最近,Nature 发表了 16 篇关于该项目的研究论文。

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这个结果是了不起的。此次创建的脑图将帮助人类更好地了解脑部疾病,包括那些攻击控制运动神经元的神经元的疾病,例如肌萎缩侧索硬化症。

这次完成的主要工作是初级运动皮层的逐细胞映射。选择初级运动皮层是因为这部分大脑的结构在所有哺乳动物中都相似。

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在人类(左)、狨猴(中)和小鼠大脑(右)中按脑细胞类型聚类的转录组数据

尽管人类、猴子和老鼠的大脑之间存在许多差异,但我们控制运动的方式实际上非常相似。初级运动皮层是哺乳动物大脑的外​​层,不仅整合感觉和运动信息,还产生复杂的认知功能。

完成的脑图谱是脑细胞普查网络 (BICN) 项目的一部分。该项目的这一重要里程碑标志着我们朝着分类所有类型脑细胞的目标迈出了重要一步。

与人口普查类似,细胞普查会查看所有不同类型的脑细胞,检查它们的特征、相对比例和物理地址大脑地图英语,并对结果进行分类以了解共同构成我们大脑的细胞群。

只有了解脑细胞的组成,才能更好地了解大脑是如何工作的,进而了解疾病的机制。

“如果我们真的想了解大脑是如何工作的大脑地图英语,我们必须了解大脑的基本单位。脑细胞,”艾伦脑科学研究所高级研究员 Ed Lein 博士说。 BRAIN Initiative 研究的首席研究员。

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曾鸿奎

博士。曾宏奎是艾伦脑科学研究所执行副总裁兼所长。 “一个人的大脑中有超过 1600 亿个细胞,是世界人口的 20 多倍,”她说。

她将大脑比作一个系统。

“要了解一个系统是如何工作的,首先需要建立一个部件列表。然后你必须了解每个部件负责什么大脑地图英语,然后将这些部件放在一起,了解整个系统是如何工作的。这就是我们现在的有它对大脑的作用美国「脑计划」新里程碑!Nature 连发16篇论文,绘制最全脑细胞地图,”她说。

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小鼠初级运动皮层不同类型神经元和其他脑细胞的组织

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从技术上讲,研究人员使用一种称为“Patch-seq”的技术从活的人类神经元中获取电信息,并获得它们的 3D 形状和基因表达。

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上图显示了内侧颞回(哺乳动物大脑最外层的新皮层)中几种不同类型的神经元

研究人员使用了几种不同的方法来测量、关联和整合定义脑细胞类型的各种脑细胞的特征。

这些特征包括控制细胞开关的完整基因组;细胞的“表观遗传图谱”,它定义了基因的调控方式、细胞的 3D 形状、电学特性以及它与其他细胞的连接方式。

单细胞基因表达和表观遗传数据非常重要,因为研究人员可以整合这些数据来创建一个通用的细胞分类框架,并在物种内部和物种之间进行比较。

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“目前对脑部疾病的研究的一个局限性在于美国「脑计划」新里程碑!Nature 连发16篇论文学英语排行榜,绘制最全脑细胞地图,我们对哪些细胞受到疾病影响以及这些细胞之间的连接方式知之甚少,因此我们无法做出正确的努力。”美国国立卫生研究院 BRAIN 项目主任 John Ngai。博士说。

Ngai 说,这些发现提供了有关构成大脑的细胞类型及其特性的详细信息大脑地图英语,这最终将有助于开发针对大脑和精神疾病的新疗法。

参考链接:

/what-we-do/brain-science/news-press/press-releases/ultra-detailed-map-brain-region-controls-movement-mice-monkeys-humans

/articles/d41586-021-02493-8

自然论文集:

/collections/cicghheddj

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