尽管进行了数十年的研究，但人类大脑在很大程度上仍然是科学界的一个谜。一个耗资 5亿美元的新项目来创建有史以来最全面的地图可能有助于改变这种状况。
我们的大脑是已知宇宙中最复杂的物体之一。破译它们的工作原理可以带来巨大的好处，从寻找治疗脑部疾病和神经系统疾病的方法到激发新形式的机器智能。
但一个关键的起点是制定零件清单。虽然每个人都知道大脑主要由神经元组成，但这些细胞种类繁多，令人眼花缭乱。更不用说构成大脑结缔组织并发挥关键支持作用的各种神经胶质细胞了。
这就是为什么美国国立卫生研究院的 BRAIN Initiative 刚刚宣布在五年内提供 5 亿美元的资金，用于在整个人类大脑中表征和绘制神经元和其他类型细胞的特征。该项目将由西雅图的艾伦研究所牵头，但涉及美国、欧洲和日本的 17 个其他机构的合作。
“这些奖项将使研究人员能够以前所未有的细节和规模探索人脑中超过 2000 亿个神经元和非神经元细胞的多方面特征，”NIH BRAIN Initiative 主任 John Ngai在一份声明中说。
BRAIN 倡议由前总统巴拉克奥巴马于 2014 年发起，旨在彻底改变我们对人类大脑的理解。新项目建立在先前的努力之上，该努力旨在识别和绘制小鼠运动皮层中的100 多种细胞类型，并将借鉴为此努力开发的许多工具和技术。
这些方法包括像单细胞转录组学这样的方法，它可以测量单个细胞的基因表达，以及空间转录组学，它可以在大片组织上绘制基因表达图并将基因活动定位到特定区域。
来自圣地亚哥索尔克研究所的一个小组还将通过测量不同年龄人群的大脑样本中基因表达随时间的变化（称为表观遗传变化）来专门研究大脑如何随着年龄的增长而变化。
不过，这将是一项雄心勃勃的任务。人脑比老鼠的大脑大 1000 倍，而且要复杂得多，因此扩大这些技术的规模并不是一个简单的过程。如果他们成功了，由此产生的细胞图谱将成为全世界神经科学家的强大且可免费访问的资源。
“我确实认为这就像人类基因组计划。我们现在有能力像定义基因一样定义细胞，”艾伦研究所的负责人 Ed Lein 告诉STAT 。 “这是开始了解生物学和疾病的许多其他方面的基础。”
这些项目是今年年初启动的名为 BRAIN 2.0的新一轮融资的一部分。除了加大绘制不同种类脑细胞的努力外，3600 万美元将用于一项名为“ 精确脑细胞访问武器库”的计划，该计划将利用脑细胞类型的数据开发新工具，旨在针对它们进行研究和研究。潜在的治疗。
还有更多的资金即将到来。明年年初，美国国立卫生研究院将再拨款 3000 万美元，用于寻求下一步绘制大脑的项目，从零件清单转向制定控制不同细胞和区域如何连接的接线图。
由于该项目预计将产生数 PB 的数据，科学家们可能需要数年时间才能充分利用这一新资源。但当我们试图解开人类大脑的奥秘时，它可能会成为难题的关键部分。
图片来源：艾伦研究所