首張數字人腦圖譜繪製完成 疾病防治有望獲得重大突破

首張數字人腦圖譜繪製完成 疾病防治有望獲得重大突破

2011-04-22 12:42:55，原文來自：yiyan

首張數字人腦圖譜繪製完成 疾病防治有望獲得重大突破

近日，美國艾倫腦科研究所（Allen Institute forBrain Science）對外宣佈，該所的科學家們已經完成了人類歷史上第一張數字人腦圖譜的繪製工作，同時，該所已經對外公佈這張人腦圖譜，這將使現有的多種疑難雜症的預防和治療問題獲得重大突破。

據悉，艾倫腦科研究所的研究人員用了4年時間繪製出了這張讓人歎為觀止的數字人腦圖譜，這張圖譜包含了腦組織中數百萬個基因的微小細節。

【圖1】被切分的大腦：科學家們希望通過繪製數字人腦圖譜來更好地瞭解大腦各部分的具體運作情況，並以此來對相關疾病進行預防和治療。

在繪製人腦圖譜的過程中，腦組織被切分成若干部分用來提取其中的RNA並對基因組中的25000多個基因進行確定。在這張圖譜上，大腦的諸多細節被極為詳細地展現出來，而大腦中每一個點的反應都可以非常準確地指向所對應的基因，這一特性可以幫助醫務人員來瞭解大腦的工作原理，進而研究相關疾病的預防和治療。研究人員介紹說，該圖譜能幫助醫生找出若干疑難疾病的病根，如阿爾茨海默氏症、自閉症和心理健康失調等。不過讓人感到意外的是，通過對比研究發現，任何兩個人的大腦基因竟然有94%是完全相同的。

【圖2】繪製：數位人腦圖譜的繪製工作為期4年，耗資5000萬美元才得以完成，該圖譜可以反映出不同的症狀與基因之間的聯繫。

“這張數字人腦圖譜是人類歷史上最為詳細的一張，它非常全面地從基礎生物化學方面反映整個人腦的每一個細節”，艾倫腦科研究所的阿倫·鐘斯（Allan Jones）介紹說。在此之前，研究人員花了數年時間來研究各種疾病與基因的關係，但是由於沒有相對詳細的人腦圖譜，導致許多疾病的研究工作不得不陷入停滯狀態，於是研究人員採集了兩個成年男性的大腦，啟動了這個耗資5000萬美元的大型數字人腦圖譜繪製專案。

【圖3】數字人腦圖譜截圖：本圖所顯示的是患者服用百憂解（一種治療精神抑鬱的藥物）後，大腦中與之相關的基因的所在位置。

科學家們對這兩個人腦上的1000個“標記”進行了分類，然後將這些組織與數千個發揮神經功能的基因連接起來，在數位人腦圖譜的幫助下，科學家們可以非常清楚地判斷出大腦上不同部位的基因的反應強弱，“該圖譜的重要性就在於它可以告訴你針對不同的症狀，究竟是大腦中的哪個或哪些基因在發揮作用”，休士頓貝勒醫學院研究癲癇病的神經學家傑佛瑞·諾貝爾斯博士（Jeffrey Noebels）說道，如果找到了基因的具體位置，那麼就能迅速對病理進行確定，進而找到醫治疾病的有效辦法。

目前，該圖譜已經被4000多位腦科學家在診斷腦科疾病時使用，而研究人員希望可以在今年年底對完成其他8個人腦的圖譜繪製工作，以期找到人與人之間的差異。同時，他們還計畫在未來對女性大腦進行類似的研究。