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2022-10-12 08:23

艾伦研究所的目标是绘制整个人类大脑图谱,这是美国国立卫生研究院1.73亿美元项目的一部分

图片来自艾伦人脑地图集。不同的颜色代表不同的活性和非活性基因。艾伦研究所(图)

西雅图的艾伦研究所将带头创建人类大脑细胞图谱的项目,这是美国国家卫生研究院授予该研究所及其合作者的1.73亿美元新资金的一部分。

这个为期5年的项目于周四宣布,建立在艾伦研究所之前绘制大脑中细胞的位置、身份和功能的努力基础上。该研究所早些时候发布了一份小鼠大脑细胞图谱,最近为一项比较人类、小鼠和猴子大脑中与运动有关区域的重大项目做出了贡献。

新的努力将把这种分析扩展到人类、猕猴和绒猴的整个大脑。

“我们正试图定义细胞类型,并在局部组织切片和整个大脑中绘制它们的空间组织,”项目协调员和艾伦公司的高级研究员Ed Lein告诉GeekWire。合作者将包括来自美国、欧洲和日本17个机构的研究人员,他们将获得部分资金。

研究人员将从大脑各个区域分离出具有代表性的细胞,并使用单细胞RNA测序对它们进行分析,这种测序可以检测出哪些基因是活跃的,并提供细胞身份的读数。

科学家们还将利用核磁共振成像技术将细胞图谱与大脑功能联系起来。这种成像可以识别大脑中对不同刺激做出反应的活跃区域。这些实验将在非人类灵长类动物身上进行,如果研究人员能找到愿意在病人死后成像并捐献脑组织的临终关怀志愿者,也可能在人类身上进行。

在规模较小的研究中,科学家还将使用一种称为“补丁测序”的方法,该方法将活脑切片中的细胞电生理学、解剖学和基因活性的数据整合在一起。

艾伦脑科学研究所的研究员Ed Lein说。艾伦研究所(图)

输出将包括一个具有标准化名称的单元格类型引用集;大脑各部分的空间图,上面有固定的细胞类型;以及一种跨数据集三维集成信息的方法,Lein说。该项目旨在利用来自少数个人的数据,了解人们共有的共同特征。

比较人类与其他动物的大脑结构也将有助于研究人员了解动物研究与人类研究之间的关系。

艾伦研究所首席执行官兼总裁鲁伊·科斯塔在一份声明中说:“这个图谱将打开神经科学的新大门,最终也将打开医学的新大门。”

这笔资金还将使艾伦研究所能够在主要测绘项目的基础上,再开展四个相关项目。科学家们将:

  • 绘制老鼠大脑的发展图。
  • l在老鼠大脑中处理视觉信息的区域有功能的墨水脑细胞类型。科学家们将捕捉动物感知视觉环境时神经元的活动政府并对其做出反应。
  • 创建一个公共web站点Sed知识平台展示新发现。
  • 为国家卫生研究院的脑图研究建立一个扩展和协调中心。

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