研究人员成功破译人类大脑运作模式

研究人员准备了艾伦大脑谱图集，出自：艾伦脑科学研究所

人类的大脑恐怕算得上全宇宙数一数二的最为复杂的有机组织体了，但艾伦脑科学研究所的研究人员们已经开始揭秘其功能性的基因序列。这个月已有研究发表在《自然神经科学》杂志上，该研究证实了一个惊人的事实，一组分子模式支配了人类大脑的基因表达，并适用于所有个体人身上，这个发现有助于进一步研究人之所以为人的遗传密码的核心。

“大部分的研究都聚焦在人类个体的差异性上，但我们反其道而行之，关注点在是什么使得我们相似？” 来自艾伦脑科学研究所的研究员，Ed Lein博士说道。“是基本元素什么使得我们留有人类特征认知能力？”

研究者们利用艾伦大脑谱图集中公开的数据，来研究人脑中成百上千的不同的功能区是如何进行基因表达的。他们首先按照不同个体的基因表达模式的一致性相符合程度来进行基因排序，接着分析了这些基因与别的基因的关系、这些基因与大脑功能的关系以及这些基因与疾病的关系。

“瞧，这些数据让我们发现了新大陆！这种独特的研究方式让我们看到全人类都拥有的基因模式。”来自艾伦脑科学研究所的研究员，Mike Hawrylycz博士说道。“我们利用艾伦大脑谱图集中的数据量化了不同人脑不同基因的表达的相似性，并找出其中最相近、重复性最高的脑功能基因表达。”

尽管人脑剖析研究的复杂性以及人类基因组的复杂性，在所有的20000组基因种，大多数的基因能被划分成32种表达模式。在这些表达模式中，人类的脑中大多数的基因组的表达模式都十分相近。有趣的是，在跨物种比较中，与神经元有关的基因的相似性是最大的，因为这些基因要为神经胶质细胞服务。

稳定程度最高的基因——也是所有大脑中相似性最大的基因——包含了与疾病有关的基因、与诸如自闭症或是老年痴呆症之类的障碍有关的基因，还包含了现有的药物靶点有关的基因。这些研究发现有助于我们理解是什么使得人类的大脑与众不同，也为靶向治疗提供了新机遇。

研究者们还发现，大脑皮层中的基因表达模式与“功能连接”呈正相关。“功能连接”源于人类连接体工程神经影像数据。“结合两个大规模的项目中高质量数据库，来研究大脑回路与基因表达的关系，是一件非常令人兴奋的事情。”华盛顿大学的教授、人类连接体工程的领头人David Van Essen博士说道。

“人类的大脑是非常复杂的，所以当研究发现小小的几组基因表达模式就能解释大脑中大部分基因是非常令人震惊的，” 艾伦脑科学研究所的主席和首席科学官Christof Koch博士说道，“这本可能有成千上万种基因模式，也可能一无所有。这个结果使得我们有信心进一步研究人类大脑独一无二的机能活动的成因。”

来源：艾伦研究所--Science Daily

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151116120617.htm