一份關於子宮內人類大腦發育的新圖譜，詳細描繪了不同基因在胎兒生命的關鍵階段的活躍位置。
研究人員表示，這份大腦圖譜揭示了人類與其他動物的區別，以及自閉症等疾病最初何時紮根的線索。
“這是我們大腦圖譜套件的又一組成部分，旨在繪製所有基因在大腦和發育過程中的使用方式，”西雅圖艾倫腦科學研究所的神經科學家、研究負責人埃德·萊恩說。[圖片庫：繪製大腦圖譜]
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該研究所此前已經開發了發育期和成年小鼠大腦、發育期猴子大腦以及成年人腦的圖譜。萊恩告訴《生命科學》，新圖譜是首張關注人類大腦發育（特別是發育中的新皮層，即高階認知功能的所在地）的圖譜。他補充說，該圖譜足夠精確，科學家可以利用它來研究不同發育階段的不同型別細胞。
發育中大腦的快照
研究人員使用來自腦庫（捐贈的人腦集合）的健康產前大腦建立了該圖譜。該團隊使用了沒有已知異常或病毒（如 HIV）的腦組織。研究人員拍攝了產前發育兩個不同階段的大腦快照。
為了測量基因活動，研究人員使用了一種名為 DNA 微陣列的強大工具，它可以同時定量測量人類基因組中每個基因的活動——總共約 20,000 個基因。
研究小組將這些基因活動結果與來自其他物種的資料進行了比較，特別是小鼠大腦。小鼠在生物醫學研究中被廣泛用作人類的模型，這些圖譜可以幫助科學家深入瞭解小鼠大腦與人類大腦的相似之處或不同之處，萊恩說。
研究人員發現，一些基因在發育中的人類大腦中被啟用，但在小鼠大腦中沒有被啟用，反之亦然。例如，發育中的人類大腦包含在額葉皮層中比在小鼠大腦的相應部分中更活躍的基因。額葉皮層與個性和決策有關。
大腦疾病的線索
研究人員表示，健康發育中的大腦圖譜也為自閉症等發育障礙的起源提供了線索自閉症。其他研究表明，某些基因在自閉症中很活躍。萊恩的團隊發現，這些基因在產前皮層中新生成的興奮性神經元（啟用其他神經元的神經元）中被啟用，這表明自閉症可能在子宮內開始，而不是在以後的生活中。
總而言之，這些大腦圖譜描繪了不同基因在大腦中何時何地變得活躍的圖景。這些基因編碼蛋白質，這些蛋白質執行神經元內部的所有重要任務，從而產生人類大腦的複雜認知。
艾倫研究所是參與 BRAIN Initiative（透過推進創新神經技術進行大腦研究）的私營組織之一，該計劃由奧巴馬總統於一年前的 2013 年 4 月 2 日啟動。
所有艾倫研究所的大腦圖譜均可線上免費獲取。
這項新發現於昨天（4 月 2 日）在《自然》雜誌線上發表。
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