日前，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所腦網(wǎng)絡(luò)組研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多個(gè)科研機(jī)構(gòu)，發(fā)布了迄今為止最精細(xì)的黑猩猩腦圖譜——黑猩猩腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜，這一成果不僅為比較神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究提供了重要工具，也為理解人腦的演化提供了新視角。
黑猩猩是人類最親近的靈長(zhǎng)類“親戚”之一。盡管黑猩猩的大腦大小只有人類的1/3左右，但它們?cè)谏窠?jīng)解剖學(xué)和認(rèn)知功能上展現(xiàn)出許多相似之處，包括社會(huì)行為、工作記憶和工具使用。這些相似性使得黑猩猩成為理解人類演化的關(guān)鍵比較對(duì)象。
當(dāng)前，跨物種神經(jīng)科學(xué)研究面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是缺乏具有生物學(xué)意義的標(biāo)準(zhǔn)化腦部參考系統(tǒng)。以往的比較分析嘗試通過細(xì)胞構(gòu)筑、髓鞘配布、宏觀解剖、功能連接模式、功能激活或這些特征的組合來定義物種間的同源大腦皮層區(qū)域，但由于構(gòu)建這些圖譜所使用的模態(tài)和尺度不一致，跨物種的直接比較十分困難。
針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)基于先前提出的利用腦連接信息繪制腦圖譜的基本思想，成功繪制出黑猩猩腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。研究團(tuán)隊(duì)利用這一圖譜重建了同源白質(zhì)纖維束，為人類和黑猩猩構(gòu)建了連接指紋圖，為在亞區(qū)級(jí)別進(jìn)行細(xì)粒度的跨物種腦連接差異分析以及識(shí)別相關(guān)的白質(zhì)束提供了可能。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步檢查了每個(gè)物種腦連接模式的廣泛側(cè)化，將這些模式與物種間連接性差異的關(guān)系對(duì)齊到一個(gè)共同的空間中，由此順利識(shí)別出與物種間連接性差異相關(guān)的基因及其表達(dá)模式。
研究結(jié)果表明，黑猩猩腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜揭示了與人類大腦皮層顯著不同的連接模式，特別是在外側(cè)顳葉和背外側(cè)前額葉皮層。這些差異與大腦皮層擴(kuò)張的模式不同，表明大腦皮層演化中的連接性變化可能比之前認(rèn)為的更為復(fù)雜和微妙。
此次發(fā)布的黑猩猩腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜呈現(xiàn)了黑猩猩腦部的詳細(xì)地圖，將成為神經(jīng)科學(xué)研究的重要資源，并為揭示人類大腦獨(dú)特性提供新線索。該研究通過將神經(jīng)影像數(shù)據(jù)與遺傳數(shù)據(jù)相結(jié)合，為人類認(rèn)知能力演化的物種特異性差異提供了潛在的基因表達(dá)相關(guān)性。（據(jù)權(quán)威消息了解齊芳、崔興毅）
編輯：金杜
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