的一个关键窗口进入人类大脑发展
艾伦脑科学研究所的研究人员生成高分辨率的蓝图如何构建一个人类大脑的详细地图不同的基因在哪里开启和关闭在mid-pregnancy前所未有的解剖的决议。第一个使用数据的主要报告BrainSpan发展中人类大脑图谱发表在杂志上自然这个星期。的数据提供非凡的洞察自闭症等疾病都与早期大脑发育,和人类独特性的起源。丰富的数据集通过艾伦大脑图集对每个人都是公开数据门户。
“知道大脑中的基因表达可以提供有力的线索的作用是什么,”Ed Lein说研究员艾伦脑科学研究所。“这阿特拉斯给出了一个全面的视图的基因在特定的细胞核和细胞类型而怀孕期间大脑发展。这意味着我们有一个人类发展的蓝图:了解大脑所需的关键部分形成在一个正常的,健康的方式,一种强大的方法来调查是什么地方出错了。”
本文是第一个主要报告使用收集的数据BrainSpan阿特拉斯的发展人类的大脑,一个大科学财团倡议旨在创建一个地图的转录组在整个人类发展的进程。“未来一周年大脑的行动,这是一个很棒的例子,公私伙伴关系的潜力,加快神经科学的进展,“Lein博士说。
托马斯·r·Insel国家心理健康研究所的主任,赞扬了BrainSpan阿特拉斯作为一个研究人员已经非常宝贵的工具。“虽然我们以前报道的分子和细胞变化在人类大脑生长,BrainSpan阿特拉斯是第一个全面的地图戏剧性的基因表达在产前及产后发展的轨迹,”他说。“这阿特拉斯已经把科学家的方式方法人类大脑发育和神经发育障碍孤独症和精神分裂症。虽然许多基因与孤独症和精神分裂症有关不显示一个明确的相互关系在成年人的大脑,BrainSpan图谱揭示了这些不同的基因是如何连接的产前大脑。”
关注自闭症
尽管几乎所有疾病和发育障碍可以受益于增加知识如何在大脑发育中的基因表达,研究人员指出,自闭症障碍,尤其是相关的早期大脑发育。研究小组使用了BrainSpan Atlas检查许多基因与孤独症在前科学研究发展。
“我们使用我们创建的地图来找到一个中心的遗传操作,可以与孤独症,我们发现一个“Lein博士说。“这些基因与新生成的兴奋性神经元在大脑皮层,大脑中负责的面积等许多自闭症认知功能影响的社会行为。这个发现是一个激动人心的例子BrainSpan阿特拉斯的能力来生成有意义的假设关于大脑发育障碍的起源。”
是什么让人类独特的?
了解涉及破译人类独一无二的原因是一个复杂的难题——开始在发展的早期阶段。丰富的BrainSpan地图集为科学家提供了一种新的工具来评估人类大脑的发展比其他物种。
“我们知道,一些重要的基因组区域显示惊人的人类与其他物种的序列差异。由于基因表达在大脑能够让你了解它的功能,我们可以用我们的地图开始找出这些基因的作用在人类截然不同的,“Lein博士说。“我们分析的数据显示,这些基因富集在额叶皮层,以及一些特定的专门的细胞类型包括抑制gaba ergic中间神经元和神经元的瞬态底板区作为支架在早期电路形成。这些特性都是已知扩展或显示发展人类与其他物种的差异,所以我们的数据提供了前所未有的线索使人类大脑皮层独特的分子基础。”
一个珍贵的资源免费
与所有的资源在艾伦脑科学研究所与公众共享的数据是一个基本的目标从一开始。BrainSpan Atlas使世界各地的研究人员进行研究和提出问题关于早期人类的大脑,许多不能做否则,由于高度有限的可用性产前组织。
”背后的工作创建这个阿特拉斯不可能是其他地方,”艾伦·琼斯说,首席执行官艾伦脑科学研究所。“项目的范围,在我们收集的数据的详细级别,只能完成由于高度协作和跨学科艾伦研究所的团队基于项目的方法。现在,由于数据是公开的,整个科学界可以利用我们的努力向前推动自己的调查和令人兴奋的新方向。”
主要调查人员成立背后的财团BrainSpan项目包括Ed Lein和迈克尔Hawrylycz艾伦脑科学研究所,Nenad Sestan耶鲁大学和马克格斯坦,吉姆·诺尔斯南加州大学帕特Levittat萨班研究所儿童医院的洛杉矶,南加州大学,加州大学洛杉矶分校的丹Geschwind,布鲁斯·费施尔麻省综合医院。
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出版
杰里米·a . Miller Song-Lin叮,苏珊·m·Sunkin金伯利·a·史密斯丽迪雅Ng, Aaron Szafer阿曼达Ebbert Zackery l·赖利约书亚·j·罗亚尔Kaylynn Aiona,詹姆斯·m·阿诺德Crissa班纳特Darren Bertagnolli Krissy博朗,斯蒂芬妮·巴特勒,Shiella Caldejon,安妮塔·凯里,克里斯汀•Cuhaciyan雷切尔·a . Dalley尼克•迪蒂姆•a . Dolbeare本杰明·a·c·铣刀盘,大卫·冯蒂姆·p·Fliss Garrett啊,杰夫•金黄的林赛•古尔力本杰明·w·格雷戈尔广宇顾,罗伯特·e·霍华德,杰森·m·Jochim Chihchau l . Kuan克里斯托弗·刘Chang-Kyu李,费利克斯·李,特蕾西·a .柠檬,菲尔决战,卑尔根McMurray, Naveed Mastan, Nerick Mosqueda,特蕾莎Naluai-Cecchini, Nhan-Kiet非政府组织,朱莉Nyhus, Aaron Oldre埃里克·奥尔森杨晨Parente,帕特里克·d·帕克Sheana e·帕里Allison史蒂文斯Mihovil Pletikos,梅丽莎·雷丁,凯特,大卫•睡魔Melaine Sarreal,希拉Shapouri,娜迪亚诉Shapovalova,伊莱恩·h·沈Nathan Sjoquist, Clifford r . Slaughterbeck迈克尔·史密斯,安迪·j·Sodt Derric威廉姆斯里拉Zollei,布鲁斯·费施尔马克·b·格斯坦Daniel h . Geschwind伊恩·a .玻璃、迈克尔·j·Hawrylycz,罗伯特·f·Hevner郝黄,阿兰·r·琼斯,詹姆斯·a·诺尔斯帕特莱维特,约翰·w·菲利普斯NenadŠestan,保罗•Wohnoutka Chinh见鬼,艾米·伯纳德,约翰·g·Hohmann Ed Lein。转录产前人类大脑的景观。自然,2014年出版。doi: 10.1038 / nature13185
