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美绘制首张数字人脑地图 包含百万基因微小细节

http://www.kexue.com 2011-04-19 10:26:39 网易探索  发表评论

美绘制首张数字人脑地图 包含百万基因微小细节
被切分的大脑:科学家们希望通过绘制数字人脑地图来更好地了解大脑各部分的具体运作情况

美绘制首张数字人脑地图 包含百万基因微小细节
绘制:数字人脑地图的绘制工作为期4年,耗资5000万美元才得以完成

美绘制首张数字人脑地图 包含百万基因微小细节
数字人脑地图截图:本图所显示的是患者服用百忧解后,大脑中与之相关的基因的所在位置。

  近日,美国艾伦脑科研究所(Allen Institute forBrain Science)对外宣布,该所的科学家们已经完成了人类历史上第一张数字人脑地图的绘制工作,同时,该所已经对外公布这张人脑地图,这将使现有的多种疑难杂症的预防和治疗问题获得重大突破。

  据悉,艾伦脑科研究所的研究人员用了4年时间绘制出了这张让人叹为观止的数字人脑地图,这张图包含了脑组织中数百万个基因的微小细节。

  在绘制人脑地图的过程中,脑组织被切分成若干部分用来提取其中的RNA并对基因组中的25000多个基因进行确定。在这张地图上,大脑的诸多细节被极为详细地展现出来,而大脑中每一个点的反应都可以非常准确地指向所对应的基因,这一特性可以帮助医务人员来了解大脑的工作原理,进而研究相关疾病的预防和治疗。研究人员介绍说,该地图能帮助医生找出若干疑难疾病的病根,如阿尔茨海默氏症、自闭症和心理健康失调等。不过让人感到意外的是,通过对比研究发现,任何两个人的大脑基因竟然有94%是完全相同的。

  “这张数字人脑地图是人类历史上最为详细的一张,它非常全面地从基础生物化学方面反映整个人脑的每一个细节”,艾伦脑科研究所的阿伦·琼斯(Allan Jones)介绍说。在此之前,研究人员花了数年时间来研究各种疾病与基因的关系,但是由于没有相对详细的人脑地图,导致许多疾病的研究工作不得不陷入停滞状态,于是研究人员采集了两个成年男性的大脑,启动了这个耗资5000万美元的大型数字人脑地图绘制项目。

  科学家们对这两个人脑上的1000个“标记”进行了分类,然后将这些组织与数千个发挥神经功能的基因连接起来,在数字人脑地图的帮助下,科学家们可以非常清楚地判断出大脑上不同部位的基因的反应强弱,“该地图的重要性就在于它可以告诉你针对不同的症状,究竟是大脑中的哪个或哪些基因在发挥作用”,休斯敦贝勒医学院研究癫痫病的神经学家杰弗里·诺贝尔斯博士(Jeffrey Noebels)说道,如果找到了基因的具体位置,那么就能迅速对病理进行确定,进而找到医治疾病的有效办法。

  目前,该地图已经被4000多位脑科学家在诊断脑科疾病时使用,而研究人员希望可以在今年年底对完成其它8个人脑的地图绘制工作,以期找到人与人之间的差异。同时,他们还计划在未来对女性大脑进行类似的研究。

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