2019年8月21日

迄今为止,最高分辨率的人脑“零件清单”为更好的治疗奠定了路线图

艾伦脑科学研究所的一项新研究写了最详尽的"零件清单"迄今为止的人类大脑。我们对脑细胞类型的这种分类奠定了基础,以增进我们对自己大脑的理解,并极大地改变我们对人脑疾病和病症的治疗方式。

这项研究今天发表在杂志上 性质 ,首次捕获了人与人之间的超高分辨率比较 细胞类型,表明我们大多数 细胞在小鼠大脑中有一个对应物,这些对应物已经维持了大约7500万年的进化距离。研究人员研究了在人类大脑的一个区域内通过细胞介导的基因。 ,以了解我们与小鼠相比的相似之处和差异。

“就像我们可以利用我们的基因来建立家谱或通过ancestry.com或23andme这样的服务找到失散多年的亲戚一样,我们正在让这些基因告诉我们我们大脑的故事以及它们的进化,” Ed Lein说,艾伦脑科学研究所(艾伦研究所的一个部门)的博士,研究的高级作者。 “并且就像警察能够使用那些基因数据库中的信息来追踪“金州杀手”一样,这种新的高分辨率大脑视图为寻找疾病细胞提供了基线。”

老鼠和人类大脑细胞类型之间的新比较为科学家们提供了将数十年啮齿动物神经科学研究获得的知识外推到我们自己的大脑的机会。细胞类型的排列也突出了我们与啮齿动物之间的关键差异,这可以解释为什么在小鼠研究中开发出的如此多的精神科药物对人类无效。

医学博士Joshua Gordon博士说:“人脑的零件清单是关键。该清单使我们能够了解老鼠与人类之间的区别和相似之处。这种了解的最终影响将是更好地治疗精神疾病。”国立精神卫生研究所所长“最终目标将是开发整个人脑的完整零件清单。这是一个宏伟的目标,但本文向我们展示了这是一项可行的任务。”

血清素受体,使我们的神经元与神经元发生反应的蛋白质 研究发现,它们在食欲,情绪,记忆力,睡眠和许多其他重要的脑功能中起着主要作用,它们在老鼠和人类的脑细胞之间发生了巨大的变化。我们和小鼠都具有这些蛋白质,但是它们被用于小鼠中除我们之外的其他种类的神经元中。这些变化可以解释为什么临床研究人员很难为抑郁症和其他与5-羟色胺相关的疾病开发新的疗法:作用于5-羟色胺受体的药物对小鼠的影响与对我们的影响截然不同。

我们比鼠标还复杂吗?

从某种意义上说,这项研究中鉴定出的75种人类脑细胞类型在小鼠大脑中的匹配较松散,这一发现与近20年前人类基因组计划所揭示的人类和小鼠具有几乎相同数量的基因的发现相类似。

莱恩说:“许多人会认为人的大脑比老鼠的大脑更复杂。” “至少在细胞多样性方面似乎并非如此,这有点令人惊讶。但是现在我们有了一种进行真正的苹果对苹果比较的方法,我们开始看到许多不同之处。基因的使用方式,细胞的外观以及大脑中不同细胞类型的比例。”

研究人员使用 ,它们是在给定细胞中开启的基因,可以从人类颞中回(大脑颞叶的一部分)分选出近16,000个细胞。这项研究依靠的是将大脑捐献给科学的人的尸体组织以及经过脑部手术的癫痫患者捐献的组织。艾伦研究所的研究人员目前正在研究涵盖更多大脑区域的脑细胞类型。

艾伦研究所(Allen Institute)去年发表的一项类似研究提供了一个小鼠细胞数据集进行比较,结果表明,尽管我们的大脑和大脑细胞的外观和行为可能与小鼠的不同,但在它们的基因表达水平上,细胞类型却在这两种。

如果听起来令人困惑,我们的大脑 可以相同但可以不同,想一想哺乳动物肢体的多样性。相同 用于建造我们的手,蝙蝠的机翼和鲸鱼的鳍状肢,但这些结构的外观和功能非常不同。除了发现5-羟色胺受体外,该研究还揭示了与神经元如何连接有关的基因表达的巨大变化,这意味着我们的大脑电路可能与小鼠的大脑电路完全不同。

“最重要的是,我们的大脑与大脑之间有着很大的相似之处和不同之处 ”,其中一位研究作者之一,艾伦脑科学研究所首席科学家兼总裁Christof Koch博士。“其中之一告诉我们进化的连续性非常好,而另一位告诉我们我们是独一无二的。如果您想治愈人脑疾病,则必须了解其独特性 。”



更多信息: 在人皮层和小鼠皮层中具有不同特征的保守细胞类型, 性质 (2019)。 DOI:10.1038 / s41586-019-1506-7 , www.nature.com/articles/s41586-019-1506-7
期刊信息: 性质

Provided 通过 艾伦脑科学研究所
引文 : 迄今为止最高分辨率的人脑``零件清单''为更好的治疗奠定了路线图(2019年8月21日) 2021年1月18日检索 from //xasqxhb.com/news/2019-08-highest-resolution-human-brain-date-road.html
本文件受版权保护。除了出于私下学习或研究目的进行的任何公平交易外, 未经书面许可,不得复制部分内容。内容仅供参考。

用户评论