人腦研究有了全面清晰的“導(dǎo)航圖”
《科技日?qǐng)?bào)》 2016年09月19日
美國(guó)艾倫腦科學(xué)研究院的艾德·萊茵和同事們繪出了迄今最完整的數(shù)字版人腦結(jié)構(gòu)圖譜。該院官網(wǎng)16日發(fā)布公告稱(chēng)，美國(guó)《比較神經(jīng)學(xué)期刊》近日推出的350頁(yè)專(zhuān)刊，集中介紹了這一迄今最清晰腦部微觀解剖學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜，該腦部圖譜可在艾倫研究院官網(wǎng)公開(kāi)獲取，將成為大腦研究人員的最新指南和“導(dǎo)航圖”。
與今年年初“人腦連接組計(jì)劃”公布的掃描210位健康成年人大腦獲得的圖譜不同，這次的圖譜來(lái)自對(duì)一位因事故離世的34歲健康女性大腦的深入研究，因此更加詳細(xì)。萊茵和同事先用磁共振成像和彌散加權(quán)成像兩種技術(shù)對(duì)其大腦進(jìn)行全方位掃描，獲得了整個(gè)腦結(jié)構(gòu)和神經(jīng)纖維連接處的圖像。為了進(jìn)行小尺度細(xì)胞分析，他們將該大腦解剖成2716個(gè)超薄切片后，先用尼氏染色技術(shù)將一部分切片染色以獲得總體細(xì)胞結(jié)構(gòu)的信息，再用另兩種染色技術(shù)選擇性標(biāo)記出大腦特定區(qū)域，包括構(gòu)成細(xì)胞的成分、白質(zhì)內(nèi)的神經(jīng)纖維和特定類(lèi)型的神經(jīng)元。研究人員還將一部分尼氏染色的切片進(jìn)行分類(lèi)，找出了862種不同的腦部結(jié)構(gòu)，包括全新的丘腦亞層區(qū)和杏仁核亞層區(qū)，甚至還有兩個(gè)以前只有在非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中才有的結(jié)構(gòu)。
此次人腦圖譜的最大特點(diǎn)在于，將宏觀高清人腦成像數(shù)據(jù)和能解釋大腦結(jié)構(gòu)的細(xì)胞水平數(shù)據(jù)結(jié)合在一張圖中，就像人們常用的谷歌地圖，可為腦科學(xué)家研究“導(dǎo)航”，從宏觀層面進(jìn)入細(xì)胞層面，更深刻地認(rèn)識(shí)我們的大腦。100年前德國(guó)解剖學(xué)家科比尼安·布羅德曼繪制出第一個(gè)細(xì)胞級(jí)腦圖譜并成為后來(lái)大量腦圖譜的發(fā)展基礎(chǔ)。新圖譜將成為新的參考標(biāo)準(zhǔn)，腦科學(xué)家們還可結(jié)合自己的研究對(duì)其更新完善。
雖然有人質(zhì)疑這種來(lái)自某一個(gè)人的圖譜能否類(lèi)推到其他大腦，萊茵堅(jiān)信，“我們通過(guò)5年研究一個(gè)大腦得出的新圖譜，標(biāo)志著我們?cè)诶斫馊四X解剖學(xué)方面的巨大飛躍。這個(gè)完整人腦圖譜將為任何人研究大腦任何部分提供參考。”
