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迄今最精細:我國發(fā)布黑猩猩腦圖譜,助力人腦演化研究

2025/1/15 6:55:10 來源:IT之家 作者:故淵 責編:故淵

IT之家 1 月 15 日消息,中國科學院自動化研究所腦網(wǎng)絡組研究團隊昨日(1 月 14 日)發(fā)布博文,宣布聯(lián)合國內外多個科研機構,發(fā)布了迄今為止最精細的黑猩猩腦圖譜--黑猩猩腦網(wǎng)絡組圖譜(Chimpanzee Brainnetome Atlas, ChimpBNA)。

項目背景

黑猩猩(Pan troglodytes)是人類(Homo sapiens)最親近的靈長類親戚之一,與人類共享大約 600 萬至 800 萬年前的共同祖先。

意向圖:黑猩猩腦網(wǎng)絡組圖譜。截圖自論文

盡管黑猩猩的大腦體積只有人類的三分之一左右,但它們在神經(jīng)解剖學和認知功能上展現(xiàn)出許多相似之處,包括社會行為、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鍵比較對象。

然而,當前跨物種神經(jīng)科學研究面臨的一個主要挑戰(zhàn)是缺乏具有生物學意義的標準化腦部參考系統(tǒng)。以往的比較分析嘗試通過細胞構筑、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。

項目介紹

研究團隊基于腦連接信息繪制了 ChimpBNA,并重建了人類和黑猩猩同源的白質纖維束,構建了連接指紋圖,實現(xiàn)了亞區(qū)級別的跨物種腦連接差異分析。

圖 1. 研究工作的圖文摘要

ChimpBNA 揭示了黑猩猩與人類大腦皮層連接模式的顯著差異,尤其是在外側顳葉和背外側前額葉皮層,這表明大腦皮層演化中的連接性變化比以往認為的更復雜。

研究發(fā)現(xiàn)了物種間連接性不對稱的區(qū)域,并發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域高表達的基因富集在對皮層投射回路和突觸形成至關重要的細胞類型中,提示這些基因在神經(jīng)回路演化中發(fā)揮了重要作用。

為促進全球合作研究,研究團隊已公開 ChimpBNA 的表面和體積數(shù)據(jù)文件及支持所有圖表的源數(shù)據(jù)。

圖 2.研究框架圖

圖 3.黑猩猩腦網(wǎng)絡組圖譜

圖 4.腦連接模式的跨物種差異

圖 5.跨物種(人類 vs 黑猩猩)腦連接差異背后的遺傳基礎

新聞稿指出,ChimpBNA 的發(fā)布為神經(jīng)科學研究提供了寶貴資源,通過結合神經(jīng)影像數(shù)據(jù)和遺傳數(shù)據(jù),為理解人類認知能力的演化提供了新的思路。

IT之家附上參考地址

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關鍵詞:黑猩猩,生命

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