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計劃-細胞普查聯(lián)盟(BICCN)的論文，報告了迄今為止最為全面詳細的小鼠完整大腦細胞類型的特性描述和分類。包括美國艾倫腦科學研究所、索爾克生物學研究所、哈佛大學、哈佛與麻省理工學院博德研究所等機構(gòu)的頂尖科學家們，給出了對大腦結(jié)構(gòu)和組織，以及單個腦細胞和神經(jīng)回路功能的見解。這些成果提供了一項工具，可供進一步研究哺乳動物大腦的發(fā)育和演化，包括不同類型細胞的組織是如何導致神經(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調(diào)查。

　　在旗艦論文中，科學家描述了如何從結(jié)合了約400萬細胞的單細胞RNA測序和約430萬細胞的空間轉(zhuǎn)錄組學數(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個細胞群。結(jié)果表明不同腦區(qū)細胞類型組織的獨特特征，其中背側(cè)區(qū)域含有細胞類型較少，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胞類型分類中的作用得到了確認。

　　在另一篇論文中，研究團隊比較了人類、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胞功能的細胞特異性遺傳特征，探索了大腦不同部分細胞類型是如何形成聯(lián)系的。

　　哺乳動物大腦復雜多樣的活動，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胞類型組成。因此，為了理解大腦的運作，必須詳細了解腦細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。而細胞類型圖譜的重要性，不僅在于從細胞尺度上理解大腦結(jié)構(gòu)，還在于對大腦演化作出準確推斷�？梢哉f，它們?yōu)樯窠?jīng)生物學和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的更多突破性發(fā)現(xiàn)，奠定了堅實基礎(chǔ)。