我國腦圖譜研究邁出關鍵一步

【瞧！我們的前沿科技】

日前，十項重要成果由《細胞》系列期刊以專題論文集的形式集中發布。這一系列成果是中國腦科學邁向世界科技前沿的關鍵一步，進一步鞏固了我國在介觀腦圖譜領域的國際影響力。

腦圖譜是解密大腦“智慧密碼”的戰略基石。哺乳動物大腦的復雜性超乎想象，其高度的多樣性、動態演化特性和物種差異，為全面解析“大腦奧秘”帶來了巨大挑戰。

面對挑戰，我國科學家持續努力，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、中國科學技術大學等多家國內科研機構，聯合法國、瑞典、英國等多國科學家，深入解析大腦細胞類型多樣性、聯接規律、發育進化規律及腦疾病分子機制，實現了單細胞分辨率的腦圖譜繪制從嚙齒類到靈長類的跨越。

此次集中發布的系列成果，覆蓋爬行類、鳥類、嚙齒類、非人靈長類和人類等物種。十項成果解析了多個腦區神經元的全腦聯接規律，揭示了不同物種腦細胞類型的演化模式，探究了腦組織發育與進化的關鍵機制，闡明了腦疾病中的細胞組成變化，為理解感知、記憶、決策等高級認知功能，以及攻克腦疾病、啟發類腦智能奠定了基礎。

“非人靈長類腦圖譜是中國搶占科技制高點的突破方向。”中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心副主任師詠勇介紹，非人靈長類腦研究是理解人類智慧的鑰匙，更是國際競爭的焦點。

系列技術突破和研究成果彰顯了中國在非人靈長類介觀腦圖譜領域的獨特優勢——在技術自主性方面，中國科學家成功實現了獼猴PB級超大體量圖像的處理，自主研發了獼猴全腦單神經元的自動重構和大規模協同校對等技術，首次構建了大規模的獼猴前額葉單神經元投射圖譜；在范式創新性方面，首次發現了獼猴屏狀核全腦連接樞紐作用，為理解意識的產生機制提供了新思路；在進化獨特性方面，首次揭示了獼猴前額葉皮層“精簡高效”的神經聯接模式，顛覆了“物種越高等，單神經元連接越復雜”的傳統認知。

對于此次成果“組團”亮相，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心學術主任蒲慕明院士認為：“中國科學院的先導項目、中國腦計劃，加上上海市科委的市級重大專項的支持，使得我們在這方面的進展在國際上處于前沿地位。”他強調，腦圖譜研究是系統工程，需舉全球之力協同攻關。

師詠勇介紹，隨著新型成像技術、人工智能等技術的快速發展，當前腦圖譜大科學計劃的研究目標已從小型動物邁進到繪制非人靈長類介觀腦圖譜的關鍵階段，穩步向著繪制人腦介觀圖譜的最高目標邁進。