【科技前沿】

　　大腦由哪些細胞組成、這些細胞的空間分布有什么規律，是腦科學的基本問題。7月12日，中國科學家在國際期刊《細胞》在線發表了題為《單細胞空間轉錄組揭示獼猴大腦皮層的細胞類型組成及分布規律》的研究論文，發布了獼猴大腦皮層單細胞空間分布圖譜，為進一步研究各類神經元之間的連接提供了分子細胞基礎。

　　此項研究成果由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）與華大生命科學研究院、臨港實驗室、上海腦科學與類腦研究中心、騰訊AI Lab、深圳國家基因庫、瑞典皇家理工學院、卡羅林斯卡醫學院等單位106人的科研團隊合作完成。

　　“理解人類大腦的結構和工作原理是自然科學最具挑戰性的前沿問題之一，非人靈長類的全腦神經聯接圖譜繪制對了解人類大腦的結構和功能至關重要。”論文的共同第一作者、中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心全腦介觀神經聯接圖譜研究（單細胞分型）平臺主任李超介紹，人腦的高級功能源于其數量巨大和類型復雜的神經細胞及其復雜的神經聯接網絡，高精度全腦介觀神經聯接圖譜繪制是全面闡明神經系統功能、揭示大腦奧秘的必經之路。

　　該研究利用我國自主研發的超高精度大視場空間轉錄組測序技術Stereo-seq，采集了3只獼猴左半腦的161張厚度為10微米切片的空間轉錄組數據，同時利用高通量單細胞核轉錄組測序技術DNBelab C4 snRNA-seq，成功繪制了獼猴大腦皮層的細胞類型分類樹。

　　獼猴是與人類高級認知和社會行為最接近的模式動物，其大腦包含超過60億個神經元，根據它們的分子、形態或生理特征及其空間分布規律，可以將其分為數百種細胞類型，分布在數百個不同的腦區中。揭秘獼猴大腦皮層中的細胞組成、細胞空間分布規律，對于闡明靈長類大腦的組織規律至關重要。

　　團隊發現，大量興奮性神經元、抑制性神經元以及非神經元細胞在大腦皮層中的分布呈現明顯的各層面及各腦區的特異性。更為有趣的是，視覺和軀體感覺系統的細胞類型組成與腦區層級組織之間存在顯著的相關性，處于相同層級的腦區往往具有類似的細胞類型組成，揭示了細胞類型組成和靈長類腦區層級結構之間的關系。

　　此外，團隊通過與公開發表的人腦和鼠腦的單細胞數據進行跨物種比較，發現靈長類特有的分布于第四層的興奮性神經元細胞，并且這些細胞高度表達與人類疾病相關的基因，包括FOXP2，DCC以及EPHA3等。

　　論文共同通訊作者、中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）研究員李澄宇告訴記者，此項研究將有助于相關人腦研究，譬如在抑郁癥、阿爾茨海默病等腦疾病機制與靶點的研發，了解人類智能產生等方面都會起到重要作用，團隊還將在腦細胞與腦結構演化、腦功能的細胞分子機制等領域繼續團隊攻關，推動中國在這些領域持續產生原創性、引領性成果。

　　　　（記者 任鵬 顏維琦）