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日凌晨集中发布了一系列神经科学领域突破性论文，通过系统介绍美国“脑计划”(BRAIN Initiative)细胞网络图谱(BICAN)项目的阶段性成果，首次公开了人类与其他哺乳动物在发育过程中脑部细胞演化的动态图谱。该研究结合单细胞测序与空间转录组技术，深入追踪了脑细胞类型从胚胎期到成年的形成、分化及组织模式，为理解特定神经发育障碍与精神疾病的生物学根源提供了关键线索。
图：本项研究进展成果论文的封面示意图（施普林格·自然 供图）
论文集指出，人类大脑包含超过千种独特细胞类型，其形成过程涉及复杂的时空动态调控。传统研究方法因难以捕捉细胞状态的快速变化而受限，但近期单细胞组学与高分辨率成像技术的突破，使科学家能够以前所未有的精度解析脑发育的分子机制。例如，研究团队通过追踪干细胞分化轨迹，揭示了神经元与胶质细胞如何通过基因调控网络逐步成熟，以及感觉刺激与环境因素如何塑造脑细胞的最终身份。
BICAN项目核心发现包括：脑细胞类型的出现并非遵循固定阶段，而是呈现“重叠波浪式”涌现模式；部分发育程序在成年期或疾病状态下可能被重新激活。研究特别识别出与胶质母细胞瘤（一种恶性脑癌）相关的特定人类祖细胞类型，并锁定了精神障碍遗传风险高度集中的关键时间窗口。这些发现暗示，某些神经精神疾病可能源于发育早期特定转录程序的异常激活或抑制。
《自然》同期配发的专家评论文章强调，BICAN项目将传统的细胞类型“静态快照”转化为发育中大脑的“动态叙事”。通过整合多组学数据，研究揭示了神经回路组装与疾病易感性之间的因果关联，为未来开发靶向干预策略奠定了理论基础。例如，识别出自闭症与精神分裂症可能起源的发育窗口，有助于设计更精准的大脑类器官模型和动物实验体系。
研究团队表示，此次发布的公开数据集标志着全面发育脑图谱构建迈出关键一步。未来，科学家可利用这些资源定位精神疾病的细胞与分子起源，优化类脑器官培养方案，甚至探索针对特定发育阶段的干预手段。尽管整合全脑区数据仍面临技术挑战，但团队承诺将持续完善图谱，最终呈现覆盖人类整个生命周期的脑发育全景。
业内专家指出，该研究不仅深化了对大脑发育规律的理解，更为神经精神疾病的治疗提供了全新视角。随着数据集的开放共享，全球科研界有望加速破解自闭症、精神分裂症等疾病的生物学密码，推动精准医学进入新阶段。（完）
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