為深入了解大腦提供前所未有的細節
過去10年的科學進步，使研究人員從僅能分析腦細胞的物理特征，轉向研究細胞功能背後的分子特征。研究人員現在可以檢視轉錄組（細胞中完整的基因讀數集，其中包含製造蛋白質和其他細胞產物的信息）和細胞的表觀基因組（對細胞DNA的化學修飾集，它改變了細胞遺傳信息的表達方式）。技術創新已擴展到可對數千萬個單細胞進行快速、經濟、高效的分析，以更好地了解大腦的組成部分。
這些科學進步為研究人員提供了前所未有的細節，可以更深入地了解大腦的結構和功能。2017年，BICCN匯集了研究團隊，協同開發了人腦、猴腦和小鼠腦中細胞類型的綜合參考圖譜。他們對哺乳動物大腦的不同細胞進行編目和繪制圖譜，就像人口普查員記錄個人的統計和地理特征一樣。研究人員專注於初級運動皮層，這是一個參與控制複雜運動的大腦區域，已知在哺乳動物中具有相似性。
在當前的一系列研究中，研究人員使用從運動皮層的數百萬個細胞中獲得的一系列單細胞轉錄組和表觀基因組測量值來創建跨物種、數據驅動的腦細胞類型框架；結合電生理學、形態學和電路追蹤方法來表征所發現的腦細胞類型；用來自單細胞轉錄組和表觀基因組分析的數據來識別獨特的基因標記，這些標記定義了在初級運動皮層中發現的許多不同細胞類型。重要的是，這項工作不僅僅是描繪細胞類型的綱要，它還確定了能精確監測和調節特定細胞神經活動的遺傳工具。
研究人員在小鼠、猴子和人類中發現了相似的細胞類型，同時也發現了基因表達的重要差異，這可能是這3個物種處理神經信息方式發生變化的原因。
研究者從此有了大腦“參考資料庫”
美國國家心理健康研究所所長喬舒亞·戈登博士說，通過對來自多種尖端技術的數據進行令人印象深刻的整合，BICCN創建了一個全面的“參考資料庫”，對哺乳動物初級運動皮層中發現的多種類型的細胞進行了編目和表征，描述了它們的比例、空間分布、解剖學和生理學特征以及分子遺傳圖譜。這項工作代表了關鍵的一步，將大大加快人們了解大腦的進展速度。
這些初步結果為未來深入研究哺乳動物大腦的細胞結構和功能奠定了基礎。未來研究將努力了解大腦如何成熟和發育，以及不同細胞類型在創造複雜思維和行為中所起的作用。 |
