人腦擁有800多億個神經元，此前業界尚未繪制出單細胞分辨率的“高清腦圖譜”。現在，中國科研人員領銜的團隊正試圖解構這一自然科學的“終極疆域”。
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、華中科技大學蘇州腦空間信息研究院、華大生命科學研究院等科研機構聯合多國科學家，推出了介觀腦圖譜的10項系列成果，細胞出版社7月10日以專題論文集的形式集中發布。
成果以封面文章形式發表在《細胞》。（受訪者供圖）
“我們腦圖譜的研究實現了從嚙齒類到靈長類的跨越。”腦智卓越中心學術主任蒲慕明表示，靈長類動物的腦遠比嚙齒類動物復雜，團隊借助高分辨率光學腦成像等前沿技術，解析了獼猴等物種的大腦細胞類型、神經聯接模式、發育進化規律及腦疾病分子機制。
例如，其中一篇發表在《細胞》的文章，繪制了獼猴前額葉皮層的單神經元全腦投射圖譜。腦智卓越中心研究員嚴軍介紹，靈長類的前額葉皮層負責高級認知功能，團隊曾在2022年發布了關于小鼠前額葉皮層的研究，經與此次研究的跨物種比較，進一步揭示了靈長類大腦神經元高度精細化的聯接模式。
再如，另一篇發表在《細胞》的文章聚焦在屏狀核——可能是意識產生的關鍵腦區，揭示了獼猴與嚙齒類在屏狀核結構、細胞類型和分布上的顯著差異，發現獼猴屏狀核有四個不同功能區，各富含不同類型的投射神經元，與大腦幾乎所有腦區都有特異的相互聯接。
創新成果背后有強大的自主技術支撐。腦智卓越中心黨委書記孫衍剛介紹，細胞圖譜、神經聯接圖譜解析的兩大技術體系至關重要，前者用于揭示細胞類型及其在疾病里發生的變化，后者包含成像和形態重構技術，能對全腦高清成像，并實現高通量、高速度的數據分析。
系列成果由國內外超過300人共同完成，展現了國際協同攻關的能力。“靈長類腦圖譜有工程大、周期長、數據量驚人等特點，我們呼吁持續深化全球科技合作，共同向破解靈長類介觀腦圖譜的更高目標發起沖擊。”蒲慕明說。
