腦科學研究新突破:非人靈長類“全腦細胞圖譜”有望三年繪就
首屆金磚國家神經(jīng)科學研討會在滬召開,為發(fā)起“全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜”大科學計劃奠定基礎。
腦科學研究認為人腦這個“三磅宇宙”由三部分構(gòu)成,分別是:控制理智的大腦皮層組成的“理智腦”、控制情緒的皮層下組織組成的“情緒腦”和控制本能的腦干與脊椎組成的“爬行(原始)腦”。今年7月,由上??蒲袌F隊領銜,中外聯(lián)合研究團隊獲得了較為完整的世界首套獼猴全腦皮層的單細胞及空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),這意味著非人靈長類動物的“理智腦”介觀細胞圖譜誕生。
在前昨兩天舉行的首屆金磚國家神經(jīng)科學研討會上,上海市市級科技重大專項首席科學家、中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心學術主任、上海腦科學與類腦研究中心(簡稱“上海腦中心”)主任、中國科學院院士蒲慕明透露,依靠我國自主研發(fā)的超高精度大視場空間轉(zhuǎn)錄組測序技術,獼猴“情緒腦”的單細胞及空間轉(zhuǎn)錄工作正在進行中,預計工作量是“理智腦”的5倍,非人靈長類“全腦細胞圖譜”有望三年內(nèi)繪制完成。
腦細胞分類是腦科學近五年來最大突破
“時空組學技術的出現(xiàn)是生物學領域一個重大進展,由其帶來的腦細胞分類更是近五年來腦科學領域發(fā)生的最大突破?!逼涯矫髡f,研究大腦這樣的復雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng),弄清神經(jīng)細胞之間的空間位置和連接關系尤為重要。從某種程度來說,知道了神經(jīng)細胞之間是如何連接以及各自的功能是什么,就可以解答神經(jīng)網(wǎng)絡處理信息之謎。
時空組學技術近年來得到飛速發(fā)展,在《自然》雜志及其子刊推選出的“最有價值的年度技術”中,2018年的“單細胞轉(zhuǎn)錄組技術”、2019年的“單細胞多組學技術”以及2020年的“空間轉(zhuǎn)錄組技術”均榜上有名。通過它們,科學家們得以知曉單細胞的空間位置信息,從而通過基因表達來確定它們是什么類型,進而了解它們之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)和基于各種特異聯(lián)接所產(chǎn)生的功能。
人腦這道“超級復雜題”需要人類攜手破題
目前,歐美國家的腦科學研究更偏重藥物研發(fā),絕大多數(shù)臨床前研究使用的仍是小鼠模型。為更全面拓展腦科學認知,上海腦中心發(fā)起舉辦金磚國家神經(jīng)科學研討會。
此次研討會邀請了巴西、俄羅斯、印度、中國、南非的24位神經(jīng)科學家,圍繞腦功能、腦圖譜、比較神經(jīng)科學、睡眠調(diào)控等腦科學研究新領域、新技術進行學術交流,許多人的研究方向令人人耳目一新。
事實上,想要破解人腦這道“超級復雜題”,多元化參與、多元化探索至關重要。蒲慕明透露,目前中國腦計劃支撐了全國30多家單位、300多家實驗室參與腦科學、腦疾病和類腦人工智能的研究。同時,上海腦中心創(chuàng)新性地推出“求索杰出青年計劃”,即不改變申請者的人事關系,在原有單位科研經(jīng)費上做加法,每人每年可最高獲得100萬元的科研經(jīng)費增量。目前,已有80多個青年科技項目獲得了該計劃的支撐。
腦科學作為生命科學最尖端、最前沿的領域,是人類最難攻克的“科學堡壘”之一,理應由人類攜手攀登。本次研討會結(jié)合各國優(yōu)勢領域與合作方向,探討了成立腦科學聯(lián)盟的可行性,為發(fā)起“全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜”大科學計劃奠定基礎。
來源:文匯報

