迄今为止分辨率最高的人脑“部件列表”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撰写了迄今为止最详细的人脑“部件列表”。对我们大脑细胞类型的分类奠定了基础，以提高我们对自己大脑的了解，并极大地改变我们治疗人类大脑疾病和紊乱的方式。

这项研究发表在今天的杂志上自然，首次捕捉到人类和人类之间的超高分辨率对比老鼠大脑细胞类型，显示我们的大多数大脑在老鼠的大脑中有一个对应的细胞，这个对应的细胞在大约7500万年的进化距离中一直保持着。研究人员研究了在人类大脑的一个区域中启动的基因单个细胞，来研究我们与老鼠的相似点和不同点。

“就像我们可以用我们的基因来建立我们的家谱，或者通过ancestry.com或23andme这样的服务找到失散已久的亲戚一样，我们也在让基因告诉我们大脑及其进化的故事，”艾伦研究所下属的艾伦脑科学研究所的研究员、该研究的资深作者埃德·莱恩博士说。“就像警方能够利用这些基因数据库中的信息来追踪‘金州杀手’一样，这种新的大脑高分辨率视图为找到疾病中出错的细胞提供了一个基线。”

对老鼠和人类脑细胞类型的新比较为科学家们打开了一扇门，他们可以将几十年来在啮齿动物神经科学研究中获得的知识外推到我们自己的大脑中。细胞类型的对齐也突出了我们和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的那么多精神药物在人类身上不起作用。

“人类大脑的部件列表是关键。这个列表让我们了解老鼠和人类之间的不同之处和相似之处。这一理解的最终影响将是更好地治疗精神疾病，”美国国家精神健康研究所主任、医学博士约书亚·戈登说。“最终的目标将是开发出整个人类大脑的完整部件列表。这是一个非常雄心勃勃的目标，但这篇论文向我们表明，这是一个可行的事业。”

血清素受体，是一种能让我们的神经元对神经递质5 -羟色胺研究发现，在食欲、情绪、记忆、睡眠和许多其他重要大脑功能中起主要作用的大脑细胞在老鼠和人类的脑细胞之间发生了巨大的变化。我们和老鼠都有这些蛋白质，但它们在老鼠的其他神经元中使用，而不是在我们身上。这些变化可以解释为什么临床研究人员很难开发出治疗抑郁症和其他与血清素有关的疾病的新疗法:作用于血清素受体的药物对老鼠的影响与对我们的影响截然不同。

我们比老鼠更复杂吗?

在某种程度上，研究中确定的75种人类脑细胞类型在老鼠大脑中存在松散匹配的发现，与人类基因组计划(human Genome Project)近20年前发现的人类和老鼠的基因数量几乎相同的发现相似。

“许多人会认为人类的大脑比老鼠的大脑更复杂，”莱因说。“这有点令人惊讶，至少就细胞多样性而言，情况似乎并非如此。但现在我们有了一种方法来进行真正的苹果和苹果的比较，我们开始看到基因的使用方式、细胞的样子以及大脑中不同细胞类型的比例方面的许多差异。”

研究人员使用基因表达该研究将人类内侧颞回(大脑颞叶的一部分)中的近1.6万个细胞进行分类。这项研究依靠的是那些向科学捐赠大脑的人的死后组织，以及接受过脑部手术的癫痫患者捐赠的组织。艾伦研究所的研究人员目前正致力于研究包含大脑更多区域的脑细胞类型。

艾伦研究所(Allen Institute)去年发表的一项类似研究提供了老鼠细胞的数据集进行比较，结果显示，尽管我们的大脑和脑细胞可能在外观和行为上与老鼠的不同，但在基因表达水平上，两种物种的细胞类型是一致的。

如果这听起来令人困惑，那我们的大脑细胞可以既相同又不同，想想哺乳动物四肢的多样性。相同的基因是用来构造我们的手、蝙蝠的翅膀和鲸鱼的鳍的，但这些结构的外观和功能都非常不同。除了血清素受体的发现，该研究还揭示了与神经元连接方式有关的基因表达的巨大变化，这意味着我们的大脑回路可能与老鼠的非常不同。

“最重要的是，我们的大脑和人类的大脑之间有很大的相似点和不同点鼠标克里斯托弗·科赫博士是艾伦脑科学研究所的首席科学家和主席，也是该研究的作者之一。“其中一个告诉我们，人类具有巨大的进化连续性，另一个告诉我们，人类是独一无二的。如果你想治愈人类的脑部疾病，你就必须了解它的独特性人类的大脑。"

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