
艾倫人腦圖集的3D渲染圖像顯示了單個(gè)基因在兩個(gè)人腦的皮質(zhì)區域的表達,紅色的區域代表較高的表達,綠色區域代表較低的表達。
科學(xué)家們已經(jīng)制作出了顯示整個(gè)大腦部位基因活動(dòng)的完整的成人大腦地圖集。
這一地圖集是通過(guò)對兩個(gè)臨床上不顯著(zhù)的大腦和來(lái)自于第三個(gè)人的半個(gè)大腦的900個(gè)具體部位的基因分析制作而成的。這兩個(gè)大腦分別屬于一位24歲和39歲的人。
西雅圖的艾倫腦科研究所的研究人員稱(chēng)該圖集可作為基線(xiàn)??茖W(xué)家可以通過(guò)對比該基線(xiàn)和患病腦部的基因活動(dòng),然后發(fā)現引起病變的一些神經(jīng)學(xué)和精神學(xué)方面因素。
研究該圖集的愛(ài)丁堡大學(xué)分子神經(jīng)學(xué)家賽斯.格蘭特稱(chēng):“人腦是人類(lèi)所知的最復雜的結構,現代生物學(xué)一個(gè)最大的挑戰即是弄清楚它的組成結構?!?/span>
這使得我們首次能夠將將人類(lèi)的大腦與基因組聯(lián)系起來(lái),為我們提供了厘清基因組和大腦之間聯(lián)系的必要線(xiàn)索,并且提供了一條解釋基因失調將如何影響和引起腦部疾病的途徑。
大腦的能量源自神經(jīng)線(xiàn)路,不同的細胞和結構,以及在何處何時(shí)在310億片碎片中開(kāi)啟和關(guān)閉。
通過(guò)對1億多大腦切片的測量,有的切片甚至只有幾立方毫米大小,科學(xué)家們發(fā)現84%的基因都是在大腦的某一部分啟動(dòng)的。臨近皮質(zhì)區域(大腦中的大面積褶皺區域)的基因活動(dòng)是非常相似的,但是在較低區域,例如腦干部位則有所不同。
對于皮質(zhì)的更多細節分析顯示基因活動(dòng)的模式與大腦中相應區域的功能一致,例如運動(dòng)和感官功能。
這一圖集沒(méi)有顯示出左腦半球和右腦半球基因活動(dòng)主要區別,這表明該項研究并不能發(fā)現兩個(gè)半球所能控制某些特定技能(例如語(yǔ)言)的細微差異。
盡管實(shí)驗中的兩個(gè)大腦都是來(lái)源于兩個(gè)年齡和種族都比較相近的人,而且他們的基因活動(dòng)模式也是如此的相似,以至于研究人員懷疑人腦的基因表達可能有一個(gè)共同的藍圖。研究人員現在已經(jīng)開(kāi)始研究?jì)煞N不同性別的捐助者的大腦,從而檢查那些擁有健康大腦的人們的基因藍圖的一致性。
科學(xué)家們過(guò)去曾制作過(guò)嚙齒動(dòng)物相似的基因圖集,但是由于缺少捐贈的人腦以及該項試驗的破壞性,而且需要將試驗對象的尺寸增大1000倍,這些都意味著(zhù)在人類(lèi)身上進(jìn)行的試驗將是一個(gè)更大的挑戰。
發(fā)表在《自然》雜志上的文章中,科學(xué)家們描繪了他們是如何首先掃描大腦然后將大腦切成細小的碎片,最后他們測定了每一碎片中人類(lèi)基因組中20000個(gè)基因的活動(dòng)水平。
這一圖集將基因結果繪制成大腦的3D圖像,可以供研究者們在網(wǎng)上使用。
格蘭特稱(chēng)未來(lái)的研究的重心將是把人腦基因圖和其他的基因研究和不正?;蚧疾〉拇竽X的腦部掃描結合起來(lái)。那時(shí)可能會(huì )發(fā)現基因在大腦中的功能并且為研究抑制或促進(jìn)基因活動(dòng)的藥物治療指明方向。
荷蘭的馬普心理語(yǔ)言學(xué)研究所的克萊德·弗蘭克斯已經(jīng)開(kāi)始使用艾倫腦科研究所的基因數據來(lái)檢查導致1300荷蘭學(xué)生大腦不對稱(chēng)的基因。
聯(lián)系客服