我们人类拥有 3000 多种不同的脑细胞，科学家们刚刚公布了他们为了解我们自己的大脑和我们的灵长类近亲的大脑所做的巨大努力：迄今为止最大的人类脑细胞图谱将为您带来更多启示。

在10月12日发表在《科学》、《科学进展》和《科学转化医学》杂志上的21篇论文中，一个庞大的研究联盟分享了有关构成我们和其他灵长类动物大脑的细胞的新知识。这些研究和数据揭示了我们的神经系统在大脑多个区域的细胞构成以及人类大脑的独特之处。

该研究联盟是为了解人类大脑及其模块化、功能化性质而做出的共同努力。它由美国国立卫生研究院的"通过推进创新神经技术进行脑研究（BRAIN）计划"召集并资助。来自世界各地的数百名科学家通力合作，完成了一系列探索人脑和其他灵长类动物脑细胞构成的研究，并展示了如何利用一套变革性的可扩展新技术，以前所未有的分辨率研究人脑的详细组织结构。

在细胞水平上了解我们的大脑是了解我们的大脑如何运作以及我们作为一个物种是什么的关键，也是更准确地找出大脑疾病和失调的细胞根源的关键--这些知识最终可能会带来更好的治疗方法。

艾伦研究所下属的艾伦脑科学研究所（Allen Institute for Brain Science）的科学家们领导了其中的五项研究，并为另外三项研究做出了重要贡献，其中一项研究极大地扩展了有关成人大脑中细胞类型数量的现有知识。卡罗林斯卡学院（Karolinska Institute）和艾伦研究所（Allen Institute）的科学家们研究了单个脑细胞中开启的基因，这是一种被称为单细胞转录组学（single-cell transcriptomics）的技术，揭示了细胞类型惊人的多样性：我们有3000多种不同的脑细胞。

在艾伦研究所的电生理学实验室，高级研究员埃德-莱恩和高级科学家 Meanhwan Kim 在多补丁装置上观察活体脑组织。图片来源：Erik Dinnel / 艾伦研究所

艾伦脑科学研究所（Allen Institute for Brain Science）高级研究员、博士埃德-莱恩（Ed Lein）说："我认为这是神经科学的一个关键时刻，新技术让我们现在能够了解人类大脑和其他灵长类动物大脑非常详细的细胞组织。这项工作的核心是分子生物学的胜利： 基因使用的差异可以用来定义细胞类型，基因组学工具可以用来绘制构成整个人类大脑的细胞的高分辨率注释图初稿"。

这些研究还解决了一系列重要问题，例如：每个人的大脑有什么不同？每个人的大脑在细胞水平上有多大差异？我们的大脑与猿类近亲的大脑有何不同？我们有多少种脑细胞？这些细胞的特性是什么？ 这些细胞在发育过程中是如何出现和成熟的？

新近发表的这套研究成果，在之前对人类大脑皮层（大脑最外层的外壳）单个区域的脑细胞类型进行高分辨率绘图的基础上，将这些研究扩展到整个大脑的数十个至上百个区域。单个区域的研究发现了 100 多种不同的脑细胞类型，而新发布的数据则显示整个大脑中有数千种不同类型的脑细胞。对于大脑的许多部分，这种复杂性和多样性以前从未被描述过。

这些研究是美国国立卫生研究院（NIH）BRAIN Initiative细胞普查网络（简称BICCN）的一部分，该网络于2017年启动，是一项为期五年的资助计划，旨在建立一个脑细胞类型目录。这项工作展示了前沿细胞和分子方法的可扩展性，以应对人类大脑的规模和复杂性带来的挑战，并为下一阶段的细胞普查工作奠定了基础。 下一阶段工作的一部分正在艾伦研究所进行，它将通过"BRAIN 计划"的细胞图谱网络（BICAN），建立更加全面的人类和其他灵长类动物大脑图谱。

美国国立卫生研究院大脑计划主任约翰-恩盖博士（Dr. John Ngai）说："目前的这一系列研究是一项具有里程碑意义的成就，它将继续为从细胞层面阐明人类大脑的复杂性架起一座重要的桥梁。通过 BICCN 建立起来的科学合作，以及在 BICAN 下一阶段继续开展的合作，正在推动这一领域以指数级的速度向前发展；其进展和可能性简直令人叹为观止。"

人体研究使用了向科学界捐献大脑的人的死后组织，以及接受脑部手术并向研究捐献组织的病人捐献的健康活体组织。

新发布的研究数据还将纳入《人类细胞图谱》（Human Cell Atlas），该图谱是一项国际性工作，旨在为人体的所有器官、组织和系统建立一个全面的细胞参考图谱。