當(dāng)前位置： 首頁(yè) > 資訊 > 科技 >

17篇論文共繪大腦運(yùn)動(dòng)皮層細(xì)胞圖譜確定人類大腦100多種細(xì)胞類型

時(shí)間：2021-10-08 11:49:03

把手放在額頭上，你可能覺(jué)得這很簡(jiǎn)單，但這個(gè)動(dòng)作卻需要大腦不同區(qū)域數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的神經(jīng)元齊心協(xié)力發(fā)出信號(hào)，以每小時(shí)200英里的速度從大腦傳送到脊髓，然后再到肌肉，從而移動(dòng)你的手臂。

在細(xì)胞水平，快速運(yùn)動(dòng)是一個(gè)高度復(fù)雜的過(guò)程?，F(xiàn)在，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院大腦皮層運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元圖譜景觀以及數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)盟(BICCN)的科學(xué)家首次精確繪制了人類、老鼠和猴子大腦中控制運(yùn)動(dòng)區(qū)域的神經(jīng)元和其他細(xì)胞的圖譜。該結(jié)果將為繪制整個(gè)哺乳動(dòng)物的大腦，以及更好地理解大腦疾病鋪平道路。

近日，《自然》發(fā)表17篇文章描述了該圖譜。

要解構(gòu)由數(shù)百億神經(jīng)元組成的思考機(jī)器——大腦，研究人員需要一個(gè)“零件”清單，即大腦細(xì)胞類型庫(kù)。神經(jīng)科學(xué)家一直在努力將清單標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)在，這個(gè)由400多名研究人員組成的聯(lián)盟，分析了從大腦參與協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域中提取出來(lái)的數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。

研究人員將細(xì)胞的遺傳特征及形狀、位置和電活動(dòng)模式進(jìn)行了對(duì)比，從而確定了人類大腦100多種細(xì)胞類型，可幫助研究人員確定受腦疾病影響的細(xì)胞類型，在動(dòng)物模型中識(shí)別相應(yīng)細(xì)胞，并更好地開(kāi)展針對(duì)性治療。

“這個(gè)細(xì)胞圖譜就像神經(jīng)科學(xué)的羅塞塔石碑。”未參與該項(xiàng)目的瑞典卡羅林斯卡學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家Jens Hjerling-Leffler說(shuō)。

要繪制該圖譜，BICCN研究員、哈佛大學(xué)生物物理學(xué)家莊小威表示，單靠測(cè)序并不能說(shuō)明問(wèn)題的全部，“我們還需要知道細(xì)胞在大腦中的位置，以及它們的鄰近細(xì)胞是什么、如何相互作用”。

為了有效收集信息，研究人員將注意力集中在橫跨大腦頂部的條狀組織——初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層，該區(qū)域負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)肌肉運(yùn)動(dòng)。研究人員表示，目前的技術(shù)可同時(shí)捕獲多個(gè)特性。例如，莊小威實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一種方法可以讓研究人員在腦組織切片中成像上千RNA序列，揭示細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組及其相對(duì)位置。

在BICCN的數(shù)據(jù)中，根據(jù)轉(zhuǎn)錄組分類的細(xì)胞共享其他特征，如位置、形狀和電活動(dòng)。BICCN科學(xué)家在一篇總結(jié)該工作的論文中寫道，這一發(fā)現(xiàn)“為分子定義細(xì)胞類型提供了強(qiáng)有力的驗(yàn)證”。

英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院臨床遺傳學(xué)家Mina Ryten說(shuō)，新的細(xì)胞普查可能會(huì)塑造研究人員為腦疾病建模的方式。“實(shí)際上很難預(yù)測(cè)一個(gè)基因突變會(huì)對(duì)一個(gè)人產(chǎn)生什么影響，部分原因是你沒(méi)有一個(gè)框架來(lái)理解它是在哪種細(xì)胞類型中表達(dá)的。”

BICCN的數(shù)據(jù)可幫助科學(xué)家確定哪些人類細(xì)胞類型最容易受到特定突變的影響。在創(chuàng)建部分細(xì)胞清單后，研究人員表示，仍然需要研究細(xì)胞類型在正常運(yùn)作的大腦中是如何相互作用的。(唐一塵)

標(biāo)簽：論文大腦運(yùn)動(dòng)皮層細(xì)胞圖譜神經(jīng)元細(xì)胞水平

來(lái)源: 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》編輯: FN008

2022-09-27 08:44:44支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新能源汽車免征車輛購(gòu)置稅延續(xù)實(shí)施至明年底

2022-09-23 10:50:26折疊屏手機(jī)中國(guó)上半年出貨量超110萬(wàn)部同比增幅約為70%

2022-09-22 09:45:59北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)量快速增長(zhǎng) 北斗大眾應(yīng)用突破口不斷涌現(xiàn)

2022-09-21 08:17:49助推深圳制造加速躍升智造加快培育激光戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群

2022-09-20 08:13:19基于毫米波雷達(dá)測(cè)居家老人健康深圳技術(shù)大學(xué)新技術(shù)獲全國(guó)三等獎(jiǎng)

2022-09-19 10:38:395G智慧停車體系用上AI技術(shù) 滸墅關(guān)推進(jìn)“停車便利化”工程

2022-09-19 08:13:57榮耀發(fā)布多款全場(chǎng)景新品 MagicOS 7.0今年四季度面市

2022-09-16 11:17:56創(chuàng)新畜禽良種科技支撐為畜牧業(yè)發(fā)展增添新動(dòng)能

2022-09-15 08:31:11龍華啟動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)園區(qū)認(rèn)定最高一次可獲100萬(wàn)元獎(jiǎng)勵(lì)