艾伦脑科学研究所的一项新研究编写了迄今为止人类大脑中最详细的“零件清单”。我们的脑细胞类型的这种分类奠定了基础，以提高我们对自己大脑的理解，并大大改变我们治疗人类大脑疾病和疾病的方式。

今天发表在“自然”杂志上的这项研究首次捕获了人类和小鼠脑细胞类型之间的超高分辨率比较，显示我们的大多数脑细胞在小鼠大脑中具有对应物，维持了大约7500万年的进化距离。研究人员研究了人类大脑的一个区域中的基因，单个细胞的细胞，以及我们与小鼠相比的相似性和差异。

“就像我们可以利用我们的基因建立我们的家谱或找到像acestry.com或23andme这样的服务的失踪亲人，我们让这些基因告诉我们我们的大脑及其进化的故事，”Ed Lein说，艾伦研究所艾伦研究所脑科学研究所研究员，该研究的高级作者。“就像警察能够利用这些遗传数据库中的信息来追踪金州杀手一样，这种新的高分辨率的大脑视图提供了一个基线，可以找到疾病中出错的细胞。”

小鼠和人脑细胞类型之间的新比较为科学家打开了大门，将数十年的啮齿动物神经科学研究所获得的知识推断到我们自己的大脑。细胞类型调整也突出了我们与啮齿动物之间的关键差异，这可以解释为什么在小鼠研究中开发出如此多的精神病药物对人体无效。

“人类大脑的部分列表是关键。这个列表可以让我们了解老鼠和人类之间的差异以及相似之处。这种理解的最终影响将是更好的治疗精神疾病的方法，”Joshua Gordon博士说。 .D。，国家精神卫生研究所所长。“最终的目标是开发整个人类大脑的完整零件清单。这是一个雄心勃勃的目标，但本文向我们展示了这是一项可行的工作。”

研究发现，血清素受体，即允许我们的神经元对神经递质5-羟色胺起反应并在食欲，情绪，记忆，睡眠和许多其他重要脑功能中发挥主导作用的蛋白质，在小鼠和人脑细胞之间发生了巨大的变化。我们和老鼠都有这些蛋白质，但它们用于小鼠的其他神经元而不是我们。这些变化可以解释为什么临床研究人员为抑郁症和其他与血清素相关的疾病开发新疗法是如此困难：作用于血清素受体的药物可能会对小鼠产生非常不同的影响。

我们比鼠标更复杂吗?

在某些方面，研究中发现的75种人脑细胞类型在小鼠大脑中具有松散匹配的发现与近20年前人类基因组计划的启示相似，即人类和小鼠具有几乎相同数量的基因。

“许多人会认为人脑比鼠脑更复杂，”莱因说。“至少在细胞多样性方面，情况似乎并非如此。但现在我们有了一种方法来进行真正的苹果对比，我们开始看到很多不同之处。基因的使用方式，细胞的样子以及大脑中不同细胞类型的比例。“

研究人员使用基因表达，即在给定细胞中打开的基因，从人类内侧颞叶(大脑颞叶的一部分)中分选近16,000个细胞。该研究依赖于那些捐献大脑的人的尸检组织，这些组织是从接受过脑部手术的癫痫患者捐赠的科学和组织。艾伦研究所的研究人员正在研究包含大脑更多区域的脑细胞类型。

去年发表的一项类似艾伦研​​究所的研究提供了一个用于比较的小鼠细胞数据集，揭示了虽然我们的大脑和我们的脑细胞的外观和行为可能与小鼠不同，但在它们的基因表达水平上，细胞类型排列在这两个物种。

如果我们的脑细胞可以相同但不同，这听起来很混乱，那就想想哺乳动物肢体的多样性。相同的基因用于构建我们的手，蝙蝠的翅膀和鲸鱼的鳍状肢，但这些结构以非常独特的方式看起来和功能。除了血清素受体发现之外，该研究还揭示了基因表达的巨大变化，这些变化与神经元的连接方式有关，这意味着我们的大脑电路可能与鼠标的大脑电路非常不同。