神经科学"罗塞塔石碑"在这里：迄今为止最完整的脑细胞图谱

记者 何丽萍

人脑是一个复杂的思维机器，由数百亿个神经元组成，它们破译奥秘，就像在读一本天堂之书一样。破译的第一步是列出脑细胞类型。据《科学》杂志10月6日报道，一个由400多名研究人员组成的网络发布了迄今为止最完整的脑细胞图谱。

该地图还包括有关小鼠，非人灵长类动物和人脑中神经元的分子，功能和物理状态的数据。

研究结果来自国际权威期刊《自然》上的17篇近期论文。这些研究整理了大脑中神经细胞的遗传特征及其形态，位置和电活动模式。研究人员除了人脑之外，还确定了100多种细胞类型。该列表可以帮助研究人员定义受脑部疾病影响的细胞类型，识别动物模型中的相应细胞，并更好地治疗这些细胞。科学家认为，大脑中神经细胞的图谱与神经科学中的Rosetta Stone相当。

这个评级非常高，因为罗塞塔石碑是人类历史上具有里程碑意义的文物，在破译埃及象形文字方面发挥了决定性作用。石碑记录了公元前196年制作的古埃及托勒密五世的书。石碑上刻有与当时希腊语，古埃及语和流行文本相同的内容，使考古学家有机会根据各种语言版本的内容来解释埃及象形文字的含义和结构，这些象形文字已经消失了一千多年。

该研究起源于美国国立卫生研究院（NIH）的BRAIN Initiative Cell Census Network（BICCN）。该项目于2017年启动，耗资约2.5亿美元。BICCN支持的许多研究都使用基因组测序来描述脑神经细胞类型。例如，一个细胞RNA揭示了它最近转录的一组基因来制造蛋白质 - 它的转录基团。其他测序方法描述了细胞的表观基因组，一组分布在其DNA上的分子，影响哪些基因的表达。

哈佛大学生物物理学家、BICCN研究员庄晓伟认为，这些都是强大的工具，但测序本身并不能说明全部情况。研究人员还需要知道这些神经细胞在大脑中的位置，它们的邻居是什么，以及它们如何相互作用。

BICCN的合作者同意首先关注一个区域：大脑顶部的主要运动皮层，它协调肌肉运动。他们使用一次捕获多个特征的技术。例如，庄晓伟实验室开发的一种方法允许研究人员对脑组织切片中的数百或数千个RNA序列进行成像，从而揭示细胞的转录组及其相对位置。另一种方法是Patch-seq，它记录了大脑中神经细胞的电活动，对它们进行染色以显示它们的形状，然后对它们的RNA进行测序。

伦敦大学学院（UCL）研究神经遗传学疾病的临床遗传学家Mina Ryten具有深远的影响，可能会改变研究人员模拟脑部疾病的方式。BICCN数据可以帮助科学家确定哪些人脑细胞类型受特定突变的影响最大。

负责编辑：李跃群