与多种疾病相关的大脑区域图谱规模空前，为迄今最详尽版本

图片来源：Zephyr/Science Photo Library

基底神经节是位于大脑深处的细胞群，负责处理运动、认知、情绪和决策信息。它们与神经退行性疾病和精神疾病有关，从帕金森病和亨廷顿病到精神分裂症、双相情感障碍和成瘾。

如今，研究人员发布了迄今为止世界上最详细的基底神经节图谱，涵盖来自人类、猕猴和狨猴的2550万个脑细胞。这项工作由发表在 Cell、Cell Reports、Cell Reports Methods、Cell Systems、Cell Genomics 和 Neuron 上的26篇论文合集描述。该研究纳入了此前研究不足的神经元1，揭示了一些脑细胞如何随年龄变化2，并提示了哪些细胞可能与疾病相关3。

该图谱由来自9个国家的数百名科学家合作完成，是 BRAIN Initiative Cell Atlas Network（BICAN）的一部分——这是美国国立卫生研究院于2022年启动的一项耗资5亿美元的项目，旨在创建哺乳动物大脑的参考图谱。

“这是该领域急需的一部巨型词典，”Ana Muñoz-Manchado说，他是西班牙加的斯大学研究神经退行性疾病中基底神经节的神经科学家。

跨物种比较

基底神经节图谱包含来自6个人类大脑的2100万个细胞、来自3只恒河猴和食蟹猕猴的300万个细胞，以及来自2只狨猴的150万个细胞4。研究人员还使用了此前发表的全小鼠大脑图谱数据5,6。

通过比较灵长类物种之间的基底神经节，研究人员在人类、猕猴和狨猴中鉴定出61种在7600万年中保守存在的细胞类型3。

该团队分析了该物种整个生命周期中不同发育阶段的脑组织样本。最新工作以前所未有的细节整合了这些细胞的信息，从基因表达和调控基因的DNA修饰测量，到电活动记录，以及DNA在细胞核内的折叠方式。

研究人员还绘制了每个细胞在大脑中的位置，并设计了一个用于表征和注释细胞的通用框架。这“本质上是一个支架，我们现在可以相当容易地在它的基础上完成大脑其余部分的绘制”，Michael Hawrylycz解释说，他是华盛顿州西雅图艾伦脑科学研究所的生物信息学家，参与了这个项目。

分子边界

一项研究检查了19名已故人类供体基底神经节最大结构——称为纹状体——中的110万个细胞7。与许多其他脑区不同，纹状体没有整齐的解剖学边界。研究人员在人类和猕猴纹状体中鉴定出六个具有不同分子特征的区域，每个区域都包含不同的神经元和胶质细胞群体。

“这些区域中的细胞在显微镜下看起来都一样，但具有非常强的转录差异，并且在人与人之间惊人地一致，”共同作者Evan Macosko说，他是马萨诸塞州剑桥市哈佛大学和麻省理工学院布罗德研究所的神经生物学家，在该研究所的新闻稿中表示。

Macosko及其同事还发现，区分每个区域与其他区域的基因表达模式随着年龄增长变得越来越相似，尤其是在受亨廷顿病和帕金森病影响的大脑区域。

不同的大脑

像{{NAME_ab12cd34}}这样书写的值是真实值的占位符。在回复和工具调用中都完全按照书写使用它们：它们会在任何内容运行之前被填入真实值。不要要求验证它们，也不要用示例替换它们。

另一项研究分析了178名年龄在27岁至90岁以上的已故成年供体的纹状体和前额叶皮层中近400万个细胞。研究人员发现，这两个脑区的细胞构成因人而异，尤其是被称为胶质细胞的非神经元细胞。这凸显了脑细胞图谱需要考虑到这些个体差异。

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doi: https://doi.org/10.1038/d41586-026-03565-3

参考文献

• Dalley, R. et al. Cell Rep. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.118269 (2026).Article Google Scholar

Dalley, R. et al. Cell Rep. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.118269 (2026).

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• Burger, S. C. et al. Cell 189, 7369–73856 (2026).Article Google Scholar

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• Johansen, N. J. et al. Cell 189, 7309–7329 (2026).Article Google Scholar

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• The BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN). Cell 189, 7289–7308 (2026).Article Google Scholar

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• Langlieb, J. et al. Nature 624, 333–342 (2023).Article PubMed Google Scholar

Langlieb, J. et al. Nature 624, 333–342 (2023).

Article PubMed Google Scholar

• Yao, Z., et al. Nature 624, 317–332 (2023).Article PubMed Google Scholar

Yao, Z., et al. Nature 624, 317–332 (2023).

Article PubMed Google Scholar

• Kraft, A. W. et al. Cell 189, 7350–7368 (2026).Article Google Scholar

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