研究人员绘制了小鼠大脑的综合图谱

小鼠是神经科学研究中最常用的脊椎动物实验模型，新的图谱为更好地了解人脑铺平了道路。该图谱描述了超过 3200 万个细胞的类型、位置和分子信息，并提供了这些细胞之间的连接信息。

“细胞的 DNA 就像它的语言，”加州大学圣地亚哥分校的研究员 Bing Ren 教授说。

“就像许多语言共享某些词根一样，不同物种之间也存在某些保守的基因和基因表达模式。”

“学习理解和解释大脑的分子语言可以帮助我们更多地了解大脑的一般工作方式以及大脑在神经精神疾病中会发生什么。”

“小鼠图谱使哺乳动物脑细胞的复杂网络受到前所未有的关注，为研究人员提供了了解人类大脑功能和疾病所需的详细信息，”国家心理健康研究所所长约书亚·戈登博士说，该研究所隶属于国家心理健康研究所。卫生研究院。

新的图谱描述了小鼠大脑每个区域的细胞类型及其在这些区域内的组织。

除了这些结构信息之外，细胞图谱还提供了极其详细的细胞转录组目录——细胞中完整的基因读数集，其中包含制造蛋白质和其他细胞产品的指令。

图谱中包含的转录组信息是按层次组织的，详细说明了大脑内的细胞类别、亚类和数千个单独的细胞簇。

该图谱还描述了细胞表观基因组的特征——对细胞 DNA 和染色体的化学修饰，改变细胞遗传信息的表达方式——详细介绍了数千种表观基因组细胞类型和数百万种不同脑细胞类型的候选基因调控元件。

该图谱中包含的结构、转录组和表观遗传信息共同提供了小鼠大脑中细胞组织和多样性的前所未有的图谱。

该图谱还提供了不同细胞使用的神经递质和神经肽以及大脑内细胞类型之间的关系的说明。

这些信息可以用作化学信号如何在大脑不同部位启动和传输的详细蓝图。

这些电信号是大脑回路如何运作以及大脑整体功能的基础。

“该产品证明了这种前所未有的跨领域合作的力量，并为我们更精确的大脑治疗铺平了道路，”NIH BRAIN Initiative 主任 John Ngai 博士说。

“这项工作正在帮助我们在细胞水平上建立对大脑的基本了解，”任教授说。

“这将使我们的基线与患有神经和精神疾病的大脑之间进行比较成为可能。”

“以这种方式研究大脑可以帮助我们发现针对这些疾病的新治疗方法。”

索尔克生物研究所研究员约瑟夫·埃克教授说：“人类已经进化了数百万年，其中大部分进化历史与其他动物共享。”

“仅来自人类的数据永远不足以告诉我们我们想知道的有关大脑如何工作的一切。”

“通过与其他哺乳动物物种填补这些空白，我们可以继续回答这些问题，并通过向它们提供更多数据来改进我们使用的机器学习模型。”

“大脑并不是同质的，疾病不会同等地影响大脑的所有部分，”任教授说。

“这项研究和 BRAIN 计划作为一个整体的见解正在帮助我们更好地了解哪些类型的细胞受到特定疾病的影响。”

“我们希望这将为更精确、更有针对性的疗法铺平道路，这些疗法可以治愈患病细胞而不影响大脑的其他部分。”

结果出现在该期刊的十篇论文中Nature.

出版于

生物学

遗传学

神经科学

标记为

脑细胞脱氧核糖核酸基因基因组老鼠

你可能会喜欢

人类基因组包含大约 50 万个 LINE-1 拷贝。图片来源：Baldwin 等人，doi：10.1038/s41586-023-06947-z。

科学家揭示了古代病毒样遗传元件的结构

嘉种子。图片来源：瓦莱里娅·卢。

研究人员对奇亚籽基因组进行测序

委拉斯开兹-阿塞莱等人。研究发现，来自尼安德特人祖先的遗传物质可能导致了今天一些人早起的倾向，即那些更愿意早起和早睡的人。图片来源：Holger Neumann / 尼安德特人博物馆。

新研究表明，尼安德特人是早起者

年轻的塔斯马尼亚恶魔。图片来源：Keres H./CC BY-SA 4.0。

研究表明，有袋类食肉动物的犬齿在一生中不断长出

座头鲸(Megaptera novaeangliae)。

SETI 科学家测试交互式生物声学回放作为探索非人类智能的工具

霍克斯特拉等人。分析了跨栖息地和距离的鸟类对新年前夜荷兰各地同步燃放烟花的瞬时飞行反应。图片来源：尼克。

研究称除夕夜的烟花会引发鸟类群落的强烈飞行反应

2022 年 5 月 20 日，哥伦比亚马尼萨莱斯附近，一只双侧雌雄同体的绿色蜜旋木雀(Chlorophanes spiza)。图片来源：John Murillo。

哥伦比亚拍摄到极其罕见的“半雌半雄”蜜旋鸟