不同物种运动皮层的比较细胞分析

2013 年，政府开始投资 1 亿美元，在一个名为 BRAIN Initiative 的合作项目中破译人类大脑的工作方式。冷泉港实验室 (CSHL) 和其他研究人员构建了工具并制定了描述大脑中所有细胞的标准。2021 年 10 月 7 日，该计划达到了一个重要的里程碑，在《自然》杂志上发表了小鼠、猴子和人类初级运动皮层细胞类型的全面普查。

BRAIN Initiative 细胞普查网络 (BICCN) 是 BRAIN Initiative 中的神经科学家、计算科学家、物理学家、遗传学家和仪器制造商组成的联盟，其任务是计算和绘制大脑中的所有细胞。

CSHL 的兼职教授 Z. Josh Huang 领导 BICCN 的一个分支，其中包括来自 CSHL 的五名主要研究人员和来自其他机构的研究人员。他的实验室概述了根据小鼠前脑的形状、连接和它们使用的基因对新细胞亚型进行分类的方法。

CSHL 教授 Partha Mitra 和其他 CSHL 合作者教计算机识别神经元的不同部分，然后将细胞映射到拓扑世界上，看看这些神经元可能如何连接。

CSHL 副教授 Jesse Gillis 的实验室开发了一种基于统计的计算机工具，可根据细胞组成部分的相似性对细胞进行分类。这个名为 MetaNeighbor 的程序使用 RNA 转录本(构建组件的指令)来比较和分类哺乳动物脑细胞。

CSHL 教授 Anthony Zador 的实验室开发了 MAPseq 来绘制不同的脑细胞如何连接和相互作用。几年后，Zador 和他的团队开发了 BARseq 和 BARseq2，它们可以以单神经元分辨率映射单个小鼠中数千个神经元的连接和基因使用。

CSHL 副教授 Pavel Osten 领导 BICCN 的另一个分支，致力于发现雌性和雄性小鼠大脑之间的解剖学差异。他和他的实验室开发了 qBrain，这是一种结合大脑成像技术的方法，可以在三个维度上绘制小鼠初级运动皮层的细胞和连接图。

迄今为止，BICCN 发布的地图集和目录是神经科学家现在可以建立的框架。神经解剖学家将能够将人类大脑与其他物种的大脑进行比较。BICCN 科学家希望在未来十年内，将绘制出数千个人类大脑的地图。这些知识可用于研究和治疗精神分裂症、抑郁症、阿尔茨海默氏症和创伤性脑损伤，并将对整个神经科学的未来产生革命性的影响。

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