中国参与国际脑图谱科研 解码人类脑疾成因

记者从中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）获悉，该中心与国内科研机构，以及法国、瑞典、英国等多国科学家，借助高分辨率的全脑三维成像、空间转录组和人工智能等前沿技术，深入解析了大脑细胞类型多样性、联接规律、发育演化规律及脑疾病分子机制，实现了单细胞分辨率的介观联接图谱绘制从齧齿类到灵长类的跨越，十项重要成果在Cell、Neuron、Developmental　Cell国际学术期刊集中发表，系列成果进一步巩固了我国在介观脑图谱领域的国际影响力，彰显了领域研究的优势和特色。

大脑智能起源于神经细胞的多样性、神经联接的复杂性，探究其本质是脑科学研究的战略制高点。为破解感知、运动、学习记忆等重要脑功能的运作密码，脑图谱研究致力于绘制高精度的“大脑地图”──精确定位神经细胞、解析神经网络联接规律，从而为理解脑功能机制、攻克脑疾病及研发类脑智能提供重要支撑。自神经元学说创立以来，绘制精细人脑图谱一直是科学界的终极目标之一。

本次集中发布的系列成果，覆盖了爬行类、鸟类、齧齿类、非人灵长类和人类等关键物种，整合了转录组、联接组等多模态数据，进一步扩充了国际脑图谱在跨物种比较和时空动态解析方面的内涵。与以往成果的突破点不同，本次系列成果以“自主技术迭代”为牵引，推进建立了“环路解析─进化解密─疾病解码”的研究体系，有望推动实现“从结构到功能”的质的跨越，为深入解密大脑提供了全新视角与关键手段。

探索阿尔茨海默病早期诊断

值得一提的是，在脑图谱赋能脑疾病机制解析方面，团队利用华大生命科学研究院自主研发的Stereo－seq空间转录组技术，首次绘制了正常人及阿尔茨海默病（AD）患者海马的单细胞分辨率空间转录图谱，发现了病理性小型胶质细胞和星形胶质细胞在海马伞区域的高度富集及细胞通讯增强，解析了Aβ微环境分子变化，为AD病理研究提供了更精细、系统的分子机制解析，为AD的早期诊断及鉴别诊断提供了新的可能性；同时，团队还首次绘制了小鼠脑出血从超急性期到恢复期的单细胞空间转录组图谱，为临床靶向干预和个体化治疗策略奠定了基础。

构建全球共享“脑图谱数据库”

“全脑介观神经联接图谱”大科学计划（以下简称“脑图谱大科学计划”）是科技部重点培育国际大科学计划之一。本次脑图谱大科学计划系列成果由国内外30多家科研机构超过300人的团队共同完成。据介绍，脑图谱研究的价值远超科学本身。随着新型成像技术、人工智能等技术的快速发展，当前脑图谱大科学计划的研究目标已从小型动物迈进到绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段，稳步向着绘制人脑介观图谱的最高目标迈进。下一步，脑图谱大科学计划将依托脑图谱研究国际联盟，持续扩大国际合作，构建面向全球开放共享的“脑图谱数据库”，为理解人类大脑奥秘提供关键基础，推动实现“认识脑、模拟脑、保护脑”的宏伟目标。