摘要：研究人员通过绘制发育中大脑中的细胞类型、活动和位置，为 BRAIN Initiative 细胞图谱网络做出贡献。

资料来源：德克萨斯生物医学研究所

Texas Biomed 将帮助美国国立卫生研究院的 BRAIN 倡议细胞图谱网络 (BICAN) 以前所未有的细节绘制发育中的大脑。美国国立卫生研究院最近向 11 个团队提供了总计 5 亿美元的资金，这些团队将在未来五年内共同构建单细胞分辨率的 3D 大脑图谱。

Texas Biomed 及其西南国家灵长类动物研究中心是由加州大学旧金山分校 (UCSF) 领导的团队的一部分，该团队还包括耶鲁大学、宾夕法尼亚大学、威斯康星大学麦迪逊分校和加州大学洛杉矶分校.

“这是你可以用大写字母 B 称为‘大科学’的一个例子，”加州大学旧金山分校教授 Arnold Kriegstein 医学博士说，他正在监督该团队 3640 万美元的计划部分。 “它比任何一个单独的实验室，甚至是一个单一的研究所都希望完成的大得多。它只能通过一个庞大的调查人员协作小组一起工作来完成。”

该团队对整体工作的贡献是绘制发育中的大脑——识别细胞类型、活动和位置，因为它们在发育过程中的分化以及整个童年和青春期的变化。他们也将是唯一一个在人类和非人类灵长类动物亲属之间进行直接比较的团队。

“我们真的很高兴能成为这项合作的一部分，并看到这个 3D 单细胞脑图变得栩栩如生，”德州生物医学副教授 Marcel Daadi 博士说，他是 NIH 资助的联合首席研究员之一。 “与我们的近亲相比，这个项目将帮助我们更好地了解是什么让我们的大脑与众不同，并且特别容易受到某些神经退行性疾病的影响。”

通过在出生前、出生后、童年和青少年时期的关键阶段绘制女性和男性大脑发育的地图，该小组旨在更多地了解正常、健康的大脑发育。这也将提供一个基线，以更好地了解自闭症、精神分裂症和帕金森症等疾病是如何出现的。

“通常，当我们看到帕金森氏症的症状时，大约 80% 的多巴胺神经末梢已经消失，”达迪博士说。 “在生命早期发生的大脑变化可能会导致晚年的大脑连接错误和神经退化。这个项目可以帮助我们了解这些关键变化是什么，并找到新的治疗目标。”

这建立在 BRAIN Initiative 的第一阶段，称为细胞普查网络，该网络对脑细胞类型进行分类，重点是小鼠。现在，在这个阶段，团队将完成一份完整的人类脑细胞类型列表，并阐明所有这些细胞如何协同工作，展示大脑不同结构中存在哪些细胞类型。

“大脑中有 800 亿个细胞，我们并不真正了解这些细胞的组成、这些细胞的分布方式，或者它们在发育过程中的变化，”Kriegstein 博士说。 “但我们现在拥有的技术使我们能够以极高的分辨率查看这些问题。”

为了创建图谱，研究人员不仅要识别单个细胞，还要识别它们在大脑中的位置，这些位置可能会发生变化，尤其是在发育过程中。他们将结合使用先进的单细胞测序技术和先进的成像技术，最终将数据合并到交互式地图中。

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BRAIN Initiative 的一个关键特性是确保所有团队都使用标准化的方法和技术，以便所有数据可以一起编译成最终产品。

“完成后，单细胞大脑图谱将提供一种资源，为未来几十年的各种健康状况的研究提供信息，”德克萨斯生物医学研究执行副总裁 Joanne Turner 博士说。 “我们很自豪能够贡献我们在动物模型方面的专业知识，并且迫不及待地想看看有什么新机制被揭示出来。”

此次合作还将极大地造福于崭露头角的研究人员，并准备激发下一代科学家和领导者，就像人类基因组计划在 1990 年代和 2000 年代初所做的那样。

Kriegstein 博士说：“我真的认为我们已经在世界任何地方召集了该领域的一些最优秀的专家来开展这项计划。” “我真的很高兴我们的早期职业科学家能与他们并肩工作，开展如此重要的合作。”

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作者：Lisa Cruz 来源：Texas Biomedical Research Institute 联系人：Lisa Cruz – Texas Biomedical Research Institute 图片：图片来源：Texas Biomed/Daadi Laboratory