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  艾伦人脑图集的3D渲染图像显示了单个基因在两个人脑的皮质区域的表达,红色的区域代表较高的表达,绿色区域代表较低的表达。

  科学家们已经制作出了显示整个大脑部位基因活动的完整的成人大脑地图集。

  这一地图集是通过对两个临床上不显著的大脑和来自于第三个人的半个大脑的900个具体部位的基因分析制作而成的。这两个大脑分别属于一位24岁和39岁的人。

  西雅图的艾伦脑科研究所的研究人员称该图集可作为基线。科学家可以通过对比该基线和患病脑部的基因活动,然后发现引起病变的一些神经学和精神学方面因素。

  研究该图集的爱丁堡大学分子神经学家赛斯.格兰特称:“人脑是人类所知的最复杂的结构,现代生物学一个最大的挑战即是弄清楚它的组成结构。”

  这使得我们首次能够将将人类的大脑与基因组联系起来,为我们提供了厘清基因组和大脑之间联系的必要线索,并且提供了一条解释基因失调将如何影响和引起脑部疾病的途径。

  大脑的能量源自神经线路,不同的细胞和结构,以及在何处何时在310亿片碎片中开启和关闭。

  通过对1亿多大脑切片的测量,有的切片甚至只有几立方毫米大小,科学家们发现84%的基因都是在大脑的某一部分启动的。临近皮质区域(大脑中的大面积褶皱区域)的基因活动是非常相似的,但是在较低区域,例如脑干部位则有所不同。

  对于皮质的更多细节分析显示基因活动的模式与大脑中相应区域的功能一致,例如运动和感官功能。

  这一图集没有显示出左脑半球和右脑半球基因活动主要区别,这表明该项研究并不能发现两个半球所能控制某些特定技能(例如语言)的细微差异。

  尽管实验中的两个大脑都是来源于两个年龄和种族都比较相近的人,而且他们的基因活动模式也是如此的相似,以至于研究人员怀疑人脑的基因表达可能有一个共同的蓝图。研究人员现在已经开始研究两种不同性别的捐助者的大脑,从而检查那些拥有健康大脑的人们的基因蓝图的一致性。

  科学家们过去曾制作过啮齿动物相似的基因图集,但是由于缺少捐赠的人脑以及该项试验的破坏性,而且需要将试验对象的尺寸增大1000倍,这些都意味着在人类身上进行的试验将是一个更大的挑战。

  发表在《自然》杂志上的文章中,科学家们描绘了他们是如何首先扫描大脑然后将大脑切成细小的碎片,最后他们测定了每一碎片中人类基因组中20000个基因的活动水平。

  这一图集将基因结果绘制成大脑的3D图像,可以供研究者们在网上使用。

  格兰特称未来的研究的重心将是把人脑基因图和其他的基因研究和不正常或患病的大脑的脑部扫描结合起来。那时可能会发现基因在大脑中的功能并且为研究抑制或促进基因活动的药物治疗指明方向。

  荷兰的马普心理语言学研究所的克莱德·弗兰克斯已经开始使用艾伦脑科研究所的基因数据来检查导致1300荷兰学生大脑不对称的基因。(来源:译言网)