神經科學"羅塞塔石碑"在這裡：迄今為止最完整的腦細胞圖譜

記者 何麗萍

人腦是一個複雜的思維機器，由數百億個神經元組成，它們破譯奧秘，就像在讀一本天堂之書一樣。破譯的第一步是列出腦細胞類型。據《科學》雜志10月6日報道，一個由400多名研究人員組成的網絡釋出了迄今為止最完整的腦細胞圖譜。

該地圖還包括有關小鼠，非人靈長類動物和人腦中神經元的分子，功能和實體狀态的資料。

研究結果來自國際權威期刊《自然》上的17篇近期論文。這些研究整理了大腦中神經細胞的遺傳特征及其形态，位置和電活動模式。研究人員除了人腦之外，還确定了100多種細胞類型。該清單可以幫助研究人員定義受腦部疾病影響的細胞類型，識别動物模型中的相應細胞，并更好地治療這些細胞。科學家認為，大腦中神經細胞的圖譜與神經科學中的Rosetta Stone相當。

這個評級非常高，因為羅塞塔石碑是人類曆史上具有裡程碑意義的文物，在破譯埃及象形文字方面發揮了決定性作用。石碑記錄了公元前196年制作的古埃及托勒密五世的書。石碑上刻有與當時希臘語，古埃及語和流行文本相同的内容，使考古學家有機會根據各種語言版本的内容來解釋埃及象形文字的含義和結構，這些象形文字已經消失了一千多年。

該研究起源于美國國立衛生研究院（NIH）的BRAIN Initiative Cell Census Network（BICCN）。該項目于2017年啟動，耗資約2.5億美元。BICCN支援的許多研究都使用基因組測序來描述腦神經細胞類型。例如，一個細胞RNA揭示了它最近轉錄的一組基因來制造蛋白質 - 它的轉錄基團。其他測序方法描述了細胞的表觀基因組，一組分布在其DNA上的分子，影響哪些基因的表達。

哈佛大學生物實體學家、BICCN研究員莊曉偉認為，這些都是強大的工具，但測序本身并不能說明全部情況。研究人員還需要知道這些神經細胞在大腦中的位置，它們的鄰居是什麼，以及它們如何互相作用。

BICCN的合作者同意首先關注一個區域：大腦頂部的主要運動皮層，它協調肌肉運動。他們使用一次捕獲多個特征的技術。例如，莊曉偉實驗室開發的一種方法允許研究人員對腦組織切片中的數百或數千個RNA序列進行成像，進而揭示細胞的轉錄組及其相對位置。另一種方法是Patch-seq，它記錄了大腦中神經細胞的電活動，對它們進行染色以顯示它們的形狀，然後對它們的RNA進行測序。

倫敦大學學院（UCL）研究神經遺傳學疾病的臨床遺傳學家Mina Ryten具有深遠的影響，可能會改變研究人員模拟腦部疾病的方式。BICCN資料可以幫助科學家确定哪些人腦細胞類型受特定突變的影響最大。

負責編輯：李躍群