中国网/中国发展门户网讯 （记者 王振红）为破解感知、运动、学习记忆和决策等重要脑功能的运作密码，脑图谱研究致力于绘制高精度的“大脑地图”——精确定位神经细胞、解析神经网络联接规律，从而为理解脑功能机制、攻克脑疾病及研发类脑智能提供重要支撑。

视频来源：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心

近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、华中科技大学苏州脑空间信息研究院、华大生命科学研究院、中国科学技术大学、浙江大学医学院附属第一医院、郑州大学基础医学院、中国科学院遗传与发育生物学研究所、上海脑科学与类脑研究中心等国内科研机构，联合国内以及法国、瑞典、英国等多国科学家，借助脑成像、空间转录组和人工智能等前沿技术，深入解析了大脑细胞类型多样性、联接规律、发育进化规律及脑疾病分子机制，实现了单细胞分辨率的介观图谱绘制从啮齿类到灵长类的跨越，十项重要成果在Cell、Neuron、Developmental Cell国际学术期刊集中发表，系列成果进一步巩固了我国在介观脑图谱领域的国际影响力，彰显了领域研究的优势和特色。

成果以封面文章形式发表在《细胞》。（中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心供图）

本次集中发布的系列成果，覆盖爬行类、鸟类、啮齿类、非人灵长类和人类等关键物种，整合了转录组、联接组等多模态数据，进一步扩充了国际脑图谱在跨物种比较和时空动态解析方面的内涵；与以往成果的点上突破不同，本次系列成果以“自主技术迭代”为牵引，推进建立了“环路解析-进化解密-疾病解码”的研究体系，有望推动实现“从结构到功能”的质的跨越，为深入解密大脑提供了全新视角与关键手段。

例如，首次绘制了非人灵长类前额叶单神经元分辨率的全脑投射图谱，揭示了猕猴大脑中神经元高度精细化的联接模式，为深入解析灵长类复杂认知功能的神经机制提供了理论基础，对启发新一代人工智能具有重要意义。

率先建立了灵长类大脑神经细胞类型特异性标记、神经活性调控及观测的工具集，为深入理解灵长类脑结构、脑认知及未来精准靶向脑疾病治疗提供了关键技术。标志着灵长类脑科学进入了精准细胞类型研究的新阶段。

首次绘制了猕猴屏状核单细胞分辨率的时空图谱，这也是全球首个非人灵长类屏状核时空图谱，揭秘了屏状核中的每个脑细胞的基因信息，并为其标注了“住址”。同时，通过分析屏状核与猕猴全脑大量脑区的双向连接，绘制迄今最完善的非人灵长类屏状核全脑联接图谱，揭示了屏状核整合全脑信息的物理连接基础。目前该图谱数据已完整公开。

通过整合单细胞核转录组、时空组和联接组学数据，首次构建了灵长类屏状核的多模态图谱，科研人员可以结合多组学数据，实现对这个大脑“信息枢纽”从分子、空间到神经连接的系统解析。该图谱不仅填补了灵长类脑区研究的空白，也为多组学融合解析复杂脑功能提供了新模式，为理解意识本质、探索脑疾病机制奠定基础。

首次鉴定出19种脊髓投射神经元投射亚型与34种中枢中继神经元投射亚型，全面揭示了脊髓投射神经元与中枢中继神经元的投射模式及组织联接规律，发现神经元通过并行-发散-汇聚等投射模式构建信息高速公路，为理解疼痛、触觉等感知觉神经机制提供了全新结构框架。这项突破性研究不仅绘制了体感神经元的完整"接线图"，其建立的开放数据库更将成为全球科研人员的重要资源，这将加速基础和临床研究相关领域的突破性发现。这些精密的神经环路联接规则还能为智能感知系统开发提供生物灵感，有望推动更智能的传感器和信号处理技术的突破，将为未来医学和人工智能的发展带来深远影响。

首次绘制龟、斑胸草雀、鸽、小鼠、猕猴五大羊膜动物130万脑细胞高精度演化图谱，覆盖端脑与小脑等全部核心功能区。不仅为研究鸟类大脑特异性演化提供了研究基础，更开创"基因组序列进化-细胞适应-物种演化"的研究范式，推动进化生物学迈入“时空法则”解析时代。

脑图谱研究的价值远超科学本身。随着新型成像技术、人工智能等技术的快速发展，当前脑图谱大科学计划的研究目标已从小型动物迈进到绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段，稳步向着绘制人脑介观图谱的最高目标迈进。下一步，脑图谱大科学计划将依托脑图谱研究国际联盟，持续扩大国际合作，积极拓展与“一带一路”“金砖国家”等的交流合作；建立脑图谱技术共享平台，推动同步辐射X射线神经示踪技术、单细胞时空多组学技术、AI算法和系统等新技术研发；整合大脑细胞图谱、联接图谱和不同尺度或分辨率的多模态数据，建立AI辅助的数据采集、分析、解释和验证手段，构建面向全球开放共享的“脑图谱数据库”，为理解人类大脑奥秘提供关键基础，推动实现“认识脑、模拟脑、保护脑”的宏伟目标。

据悉，脑图谱大科学计划是我国重点培育的国际大科学计划之一，本次脑图谱大科学计划系列成果由国内外30多家科研机构组成的超过300人的团队共同完成，充分展现了国际团队协同攻关的能力和成果，标志着脑图谱大科学计划的时机已经成熟；增强了国内外合作团队对脑图谱大科学计划成功发起的信心，为正式由科学界先行发起奠定了坚实基础。