介观脑图谱重磅发布，脑研究或迎来跨越式进展
发布时间：
2025-07-21
近日，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心牵头，联合华中科技大学苏州脑空间信息研究院、华大生命科学研究院等国内顶尖科研机构，并协同法国、瑞典、英国等多国科学家团队，在脑科学研究领域取得重大突破。研究团队借助脑成像、空间转录组和人工智能等前沿技术，成功绘制了从啮齿类到灵长类的高精度介观脑图谱，相关十项重要成果集中发表于《细胞》（Cell）、《神经元》（Neuron）等国际顶级学术期刊，标志着我国在介观脑图谱领域的研究迈入国际领先行列。
突破物种限制，构建跨尺度脑图谱
大脑功能的奥秘源于神经细胞的多样性和连接的复杂性。此次发布的系列成果覆盖爬行类、鸟类、啮齿类、非人灵长类和人类等关键物种，整合了转录组、联接组等多模态数据，首次实现了从啮齿类到灵长类大脑的跨物种研究跨越。研究团队不仅解析了大脑细胞类型的多样性，还揭示了神经网络的联接规律、发育进化机制及脑疾病的分子基础，为理解脑功能、攻克脑疾病及研发类脑智能提供了全新视角。
技术创新驱动，建立“环路-进化-疾病”研究体系
研究团队以“自主技术迭代”为核心，建立了从“环路解析-进化解密-疾病解码”的全链条研究体系。在神经环路功能解析方面，基于自主研发的超高速VISoR技术和fMOST成像系统，团队首次实现了猕猴全脑微米级三维成像，并揭示了小鼠脊髓投射神经元的“并行—发散—汇聚”联接模式，为理解感知、疼痛等机制提供了结构基础。此外，团队还发现猕猴屏状核是大脑的“连接中枢”，其内部广泛联系为意识产生的多模态信息整合机制提供了新证据。
在脑进化与发育研究方面，团队利用空间转录组技术，比较了龟、鸟、小鼠和猕猴等物种的脑细胞图谱，发现GABA能神经元在脊椎动物中高度保守，而鸟类小脑存在运动功能相关的特异性浦肯野细胞亚型。研究还揭示了灵长类屏状核的特化现象，以及哺乳动物下丘脑在进化中的保守性与人类特异性特征，为理解脑功能演化的底层规律提供了新范式。
在脑疾病机制解析方面，团队首次绘制了阿尔茨海默病（AD）患者海马的单细胞空间转录图谱，发现病理性胶质细胞在海马区域的异常富集，为AD的早期诊断提供了新线索。此外，研究还揭示了脑出血后的时空动态分子图谱，为神经损伤修复和药物开发提供了重要参考。
推动国际合作，迈向人脑图谱终极目标
“全脑介观神经联接图谱”大科学计划是科技部重点培育的国际项目。目前，研究已从小型动物迈向非人灵长类介观脑图谱的关键阶段，未来将稳步推进人脑图谱的绘制。下一步，团队将依托国际联盟，拓展“一带一路”和“金砖国家”合作，建立脑图谱技术共享平台，并构建全球开放的“脑图谱数据库”，推动“认识脑、模拟脑、保护脑”的终极目标实现。
此次成果的发布，不仅巩固了我国在脑科学领域的国际领先地位，也为全球脑科学研究提供了重要工具和理论支撑。
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