靈長類動物腦內基因表達“地圖”繪成

英國《自然》雜志13日在線發表的一篇神經科學論文發布了一個全新的大腦圖集，繪制了靈長類動物出生前后大腦中基因表達的位置。這份高分辨率的“地圖”不僅能揭示大腦是如何發育的，也可以加深人們對神經發育障礙背后過程的了解。

美國政府曾在2013年公布“推進創新神經技術腦研究計劃”（簡稱BRAIN計劃或腦計劃），旨在探索人類大腦工作機制、繪制腦活動全圖，并最終開發出針對大腦疾病的療法，其重要程度被認為可與人類基因組計劃相媲美。美國西雅圖艾倫腦科學研究所的兩組科學家，在2014年曾公布人類胎兒妊娠中期詳細的大腦基因表達圖譜，以及第一個哺乳動物（小鼠）全腦神經元連接圖譜。

此次，艾倫腦科學研究所的艾德·雷恩和他的研究團隊，創建了一個恒河猴大腦發育的高清圖集。研究人員在精細的解剖層面，揭示了從妊娠早期到青年期的基因表達隨著時間變化的情況。該圖集顯示，最活躍的變化出現在產前，而在出生后，皮質區獲得類似成人的分子模式出乎意料的晚。先前被認為與神經發育障礙相關的基因，在新皮質中顯示出了與特定疾病相關模式的共表達。

該研究還表明，人類大腦的發育基因表達模式與猴子的接近程度，要高于和嚙齒類動物（鼠與兔等）的接近程度，在大腦發育中大約有9％的基因表現出了人類特有的基因表達模式。這證實了恒河猴作為非人類靈長類動物在人類大腦發育和疾病研究中的模型價值。同時，這項新圖集有助于突出人類大腦組織中特定的基因表達模式，這將有助于科學家進一步了解，例如自閉癥譜系障礙以及精神分裂癥等病癥背后的機制。

總編輯圈點

這是腦計劃的又一可喜進步。如果把之前的工作看作是三維層面的圖譜繪制，那么本成果增加了“時間”尺度，使研究變成“四維”，因而可以從中獲取大腦發育的動態信息和認識。這種由變化驅動的圖譜模型展示的信息要比靜態的結構多得多，不但告訴我們“有什么”，還能解釋“怎么來的”。如果再將老鼠、恒河猴和人類的同時期圖譜進行比較，將進一步揭示“人為什么成為人”這些更加終極的問題。

（記者張夢然）