這項(xiàng)開創(chuàng)性的研究于 2023 年 10 月 13 日在《科學(xué)》特刊上發(fā)表，是美國國立衛(wèi)生研究院 2014 年啟動的“通過推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)進(jìn)行大腦研究計(jì)劃”或“大腦計(jì)劃”的一部分。該計(jì)劃旨在徹底改變對大腦的理解。哺乳動物大腦部分是通過開發(fā)用于表征神經(jīng)細(xì)胞類型的新型神經(jīng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。
了解細(xì)胞差異
人腦中的每個細(xì)胞都含有相同的DNA序列，但不同的細(xì)胞類型使用不同的基因且數(shù)量不同。這種變異產(chǎn)生了許多不同類型的腦細(xì)胞，并導(dǎo)致神經(jīng)回路的復(fù)雜性。了解這些細(xì)胞類型在分子水平上的差異對于理解大腦的工作原理和開發(fā)治療神經(jīng)精神疾病的新方法至關(guān)重要。
人腦的復(fù)雜性
“人腦并不是同質(zhì)的，”資深作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院教授任兵博士說。“它由極其復(fù)雜的神經(jīng)元和非神經(jīng)元細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)組成，每個細(xì)胞都有不同的功能。繪制出大腦中不同類型的細(xì)胞并了解它們?nèi)绾螀f(xié)同工作將最終幫助我們發(fā)現(xiàn)可以針對與特定疾病相關(guān)的單個細(xì)胞類型的新療法。”
研究的主要發(fā)現(xiàn)
在這項(xiàng)新研究中，研究人員團(tuán)隊(duì)分析了來自三個人類大腦的 42 個不同大腦區(qū)域的超過 110 萬個腦細(xì)胞。他們鑒定了 107 種不同的腦細(xì)胞亞型，并能夠?qū)⑵浞肿由飳W(xué)方面與多種神經(jīng)精神疾病聯(lián)系起來，包括精神分裂癥、雙相情感障礙、阿爾茨海默病和重度抑郁癥。然后，研究人員利用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以預(yù)測 DNA 中的某些序列變異如何影響基因調(diào)控并導(dǎo)致疾病。
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