【中新网北京11月6日电】(记者 孙自法)国际顶级学术期刊《自然》于北京时间11月6日凌晨同步发布多篇神经科学领域重磅论文,集中呈现美国“脑计划”(BRAIN)细胞网络图谱(BICAN)项目的最新突破。研究团队通过整合单细胞测序与空间转录组技术,首次构建了人类及其他哺乳动物发育期大脑的动态图谱,为解析自闭症、精神分裂症等神经精神疾病的发病机制开辟新路径。

研究揭示人脑由数千种特异细胞类型构成,其发育过程呈现高度动态性。传统研究受限于技术手段,难以捕捉细胞状态的快速演变。而最新发展的单细胞组学与高分辨率成像技术,使科学家能够以前所未有的精度追踪脑细胞从干细胞到成熟神经元的分化轨迹。BICAN团队通过遗传学工具与计算模型,系统解析了基因调控网络如何驱动细胞命运决定,以及环境刺激如何重塑脑细胞身份。
研究核心发现包括:细胞类型并非按固定阶段线性出现,而是呈现波浪式重叠涌现;部分发育程序在成年期或病理状态下可被重新激活。特别值得关注的是,研究识别出与胶质母细胞瘤(恶性脑瘤)相关的人类祖细胞群体,并锁定了精神障碍遗传风险高度富集的特定发育窗口。这些发现将细胞类型的静态分类转变为发育过程的动态叙事,为理解神经回路组装与疾病易感性提供了因果性证据。
《自然》期刊配发的专家评论指出,BICAN项目构建的数据资源库为未来研究奠定了基石。通过定位疾病相关的关键发育窗口和转录特征,科学家可更精准地追溯自闭症、精神分裂症等疾病的起源时空,优化大脑类器官模型和动物实验设计,最终推动靶向治疗策略的开发。
研究团队承认,当前图谱仍存在采样盲区,多模态数据整合面临技术挑战。但他们强调将持续完善脑发育全景图,通过跨实验室协作填补数据缺口。这项里程碑式研究不仅深化了人类对大脑发育的基本认知,更为攻克神经精神疾病提供了全新科学范式。(完)