人类的大脑有着一致的基因蓝图和拥有巨大的生化的复杂性

艾伦脑科学研究所的科学家们在最新一期的《自然》杂志上报道说,人类的大脑有着一致的基因蓝图和拥有巨大的生物化学的复杂性。这些发现来源于第一个深和大规模的分析庞大数据集公开艾伦大脑图集。

这项研究的结果是基于广泛的艾伦大脑图集的分析,特别是详细的所有基因,所有的结构基因在人类大脑工作的调查。这个数据集概要400年到500年每半球不同的大脑区域使用微阵列技术和包括超过1亿个基因表达测量覆盖三个人类个体的大脑。其他发现,这些数据表明,84%的基因表达在人类的大脑和模式在本质上类似的大脑。

“这项研究表明全球基因表达分析的价值在整个大脑对于理解大脑功能也有影响,发展、进化和疾病,”Ed Lein说,博士,副研究员艾伦脑科学研究所,该研究在纸上。“这些结果只是划伤的表面可以学到什么从这个巨大的数据集。我们期待着看到别人会发现。”

重要发现

这项研究的结果表明,尽管无数个性和认知才能看到整个人口,我们的大脑更类似于彼此不同。个体人类大脑共享相同的基本分子蓝图,和这个共享架构的深入的分析进一步揭示了几个发现:

•邻近地区的大脑皮层(皱纹外rind-are更多类似于另一个生化反应比遥远的大脑区域,也对理解人类大脑的发展,寿命期间和在进化。
•左右半球在分子结构显示无显著差异。这表明功能,如语言,它通常是由大脑的一侧,可能源于半球更微妙的差异或结构性变化大小或电路,而不是从一个更深的分子基础。
•尽管控制功能的多样性,从视觉感知到规划和解决问题,大脑皮质高度均匀相对于其他地区。这表明,使用相同的基本功能元素在整个皮质,详细了解一个领域的作品将发现适用于其他领域的基础,。

除了这样的全球调查结果,这项研究提供了新的见解的详细内部运作的大脑在分子水平上——疾病发展的水平和治疗药物采取行动。

•84%的基因表达,或打开,在人类大脑的某个地方。
•许多以前无特征基因打开特定的大脑区域和本地化与已知基因的功能组,建议他们在特定的大脑功能中扮演角色。
•Synapse-associated genes-those大脑细胞间通信相关机械的部署在整个大脑复杂的组合,揭示一个伟大的突触类型的多样性和显著的区域差异,可能构成功能的大脑区域之间的区别。

“我们看到的各种巨大的突触在人类的大脑是相当惊人,”Seth Grant说,FRSE,爱丁堡大学的分子神经科学教授,这项研究的合作作者。“突触的突变基因与许多大脑相关疾病相关联,从而理解大脑突触的多样性和组织是一个关键的一步理解这些疾病和发展具体和有效的疗法来治疗他们。”