研究效果圖。圖片來源：《自然》

      《自然》13日發(fā)表了一系列來自腦科學(xué)計劃-細(xì)胞普查聯(lián)盟(BICCN)的論文，報告了迄今為止最為全面詳細(xì)的小鼠完整大腦細(xì)胞類型的特性描述和分類。包括美國艾倫腦科學(xué)研究所、索爾克生物學(xué)研究所、哈佛大學(xué)、哈佛與麻省理工學(xué)院博德研究所等機構(gòu)的頂尖科學(xué)家們，給出了對大腦結(jié)構(gòu)和組織，以及單個腦細(xì)胞和神經(jīng)回路功能的見解。這些成果提供了一項工具，可供進(jìn)一步研究哺乳動物大腦的發(fā)育和演化，包括不同類型細(xì)胞的組織是如何導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病的。

　　過去探測大腦的工作受限于選定區(qū)域，但此次BICCN的9篇新論文及相關(guān)工作，提供了對整個小鼠大腦的詳細(xì)調(diào)查。

　　在旗艦論文中，科學(xué)家描述了如何從結(jié)合了約400萬細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測序和約430萬細(xì)胞的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)中創(chuàng)建出這一高分辨率圖譜。他們提出了一個四級分類的圖譜：34類、338個亞類、1201個超型、5322個細(xì)胞群。結(jié)果表明不同腦區(qū)細(xì)胞類型組織的獨特特征，其中背側(cè)區(qū)域含有細(xì)胞類型較少，但多樣性較高；而腹側(cè)含有大量彼此更為緊密關(guān)聯(lián)的神經(jīng)元類型。轉(zhuǎn)錄因子在決定整個大腦細(xì)胞類型分類中的作用得到了確認(rèn)。

　　在另一篇論文中，研究團(tuán)隊比較了人類、獼猴、狨猴和小鼠初級運動皮層的基因調(diào)控。他們發(fā)現(xiàn)了與多發(fā)性硬化、厭食和煙癮相關(guān)的遺傳變異中的保守特征。這些發(fā)現(xiàn)表明了大腦圖譜的價值，可用于識別造成神經(jīng)系統(tǒng)疾病和特性的遺傳變異。這一系列論文中的其他論文識別了影響特化細(xì)胞功能的細(xì)胞特異性遺傳特征，探索了大腦不同部分細(xì)胞類型是如何形成聯(lián)系的。

　　哺乳動物大腦復(fù)雜多樣的活動，其實都是受神經(jīng)回路控制，這些回路再由功能特性各異的眾多細(xì)胞類型組成。因此，為了理解大腦的運作，必須詳細(xì)了解腦細(xì)胞類型及回路的組織和功能。此次這些成果的意義也正在于此。而細(xì)胞類型圖譜的重要性，不僅在于從細(xì)胞尺度上理解大腦結(jié)構(gòu)，還在于對大腦演化作出準(zhǔn)確推斷。可以說，它們?yōu)樯窠?jīng)生物學(xué)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的更多突破性發(fā)現(xiàn)，奠定了堅實基礎(chǔ)。