科学家在一项雄心勃勃的计划中取得里程碑式进展：成功绘制从胚胎早期到成年期各类脑细胞形成与成熟的动态图谱，这一知识有望为自闭症和精神分裂症等脑部相关疾病提供新治疗思路。
研究团队宣布已完成人类发育中大脑及哺乳动物发育中大脑图谱的首稿。该研究聚焦人类与小鼠脑细胞，同时包含部分猴脑细胞实验。在首稿中，科学家系统追踪了不同脑细胞类型的发育过程——从诞生、分化到成熟为具有独特功能的特定类型，并同步记录了这些细胞在发育过程中基因的激活与关闭机制。
调控脑功能的关键基因
科学家识别出控制脑功能的关键基因，发现人类与动物大脑细胞发育的共性特征，同时揭示人类大脑的独特属性，包括新发现的未知细胞类型。相关成果已发表于《自然》及其子刊系列研究中。
此项研究隶属于美国国立卫生研究院脑计划细胞图谱网络（BICAN），该国际科学合作项目旨在构建人类大脑的全面细胞图谱。西雅图艾伦脑科学研究所神经科学家曾宏奎表示："我们的大脑拥有数千种细胞类型，其细胞特性与功能具有非凡多样性，这些多样化细胞协同工作产生了行为、情绪与认知能力。"曾宏奎作为两项研究的负责人补充道，研究人员已在小鼠大脑中发现超过5000种细胞类型，人类大脑中至少存在同等数量。
加州大学洛杉矶分校神经科学家阿帕娜·巴杜里指出："发育中的大脑是极其神秘的结构——难以获取样本、包含大量不同细胞类型且快速变化。虽然我们了解大脑发育的整体转变，但正是这套图谱让我们首次详细掌握发育中大脑的构成要素。"
该研究具有重要实践价值。曾宏奎强调："首先，通过比较人类与动物的脑发育，我们将更深入理解人类认知特异性及其智能起源；其次，掌握正常发育机制后，便能精准定位疾病大脑中的异常变化时间与位置，无论是在人类病变组织还是动物疾病模型中。"科学家期望借此开发更精准的基因与细胞疗法，为自闭症、注意缺陷多动障碍、精神分裂症等发育期相关疾病提供深层病理认知。
研究团队重点绘制了新皮层（大脑外层负责高级认知功能）和下丘脑（深层调控体温、血压、情绪、睡眠、性欲及饥渴感的小型结构）的细胞类型发育图谱。其中一项研究显示，人类脑肿瘤中的部分细胞与胚胎祖细胞相似——这种胚胎细胞可转化为特定脑区的专一细胞类型，提示肿瘤可能劫持发育过程驱动恶性病变。
研究人员还发现人类大脑的独特特征：相较于动物快速发育周期，人类从胎儿到青春期的漫长发育期导致皮层细胞类型分化过程显著延长。新发现的细胞类型涵盖新皮层及控制运动等功能的纹状体区域。
巴杜里表示："最终目标不仅是厘清发育中大脑的构成要素，更要阐释神经发育障碍与神经精神疾病中发育期的脆弱机制。这对脑癌研究同样关键——我实验室发现脑癌会重新激活这些发育要素。这确实是宏大目标，需长期努力才能彻底理解并治疗这些疾病，但本次系列论文标志着重要进展。"
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