加州大学圣地亚哥分校研究人员的一项新研究揭示了人类前脑中独特的抑制性神经元，提供了可能改善大脑功能和疾病模型的见解，并表明某些神经元具有共同的谱系，这一发现对理解脑部疾病具有重要意义。

　　来自加州大学圣地亚哥分校医学院的一组科学家进行了一项研究，为人类前脑的发育提供了新的认识。

　　这项研究由来自医学院神经科学系和雷迪儿童基因组医学研究所Joseph G. Gleeson医学博士实验室的Changuk Chung博士和Xiaoxu Yang博士领导，他们对人类大脑在细胞水平上的发育有了更深入的了解。

　　该研究还提供了证据，证明人类大脑中存在抑制神经元(dinn)的来源，这与其他物种(如小鼠，一种用于大脑研究的常见实验动物)的来源不同。该小组在最近发表在《自然》杂志上的一篇论文中概述了他们的发现。

　　来电显示国家和我前脑的重要性

　　前脑或大脑皮层是大脑中最大的部分，对认知思维、视觉、注意力和记忆等多种功能都很重要。神经元是充当大脑回路的细胞。抑制性神经元通常作为一种神经“关闭”开关，与兴奋性神经元的“打开”开关相反。

　　格里森解释说:“与其他物种(如啮齿动物)相比，人类有一个非常大且皱巴巴的皮层，可能支持更高的认知功能。”

　　三位研究人员(左起)杨晓旭、钟昌旭和约瑟夫·g·格里森领导了一项研究，在细胞水平上提高了对人类大脑结构的理解。这三家机构都与加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学系和雷迪儿童基因组医学研究所有关。来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学

　　他说，老鼠体内的抑制性神经元起源于发育中的大脑深处。目前的研究通过评估细胞谱系对该模型进行了测试。他们发现了老鼠体内不存在的dinn的存在。他说，在人类身上找到这种特定类型神经元的证据，为更好地理解人类大脑的特殊之处打开了大门。

　　格里森说:“我们希望dinn能够支持新的、更精确的人类大脑模型。”“这种更新的大脑模型可能有助于解释某些疾病的起源，如癫痫、精神分裂症或自闭症。”

　　细胞谱系和大脑结构

　　该小组对追踪脑细胞嵌合变异的谱系轨迹特别感兴趣。“如果两个细胞共享同一个母细胞，我们就说它们具有相同的血统，”Chung说。

　　杨解释说:“如果两个细胞具有相同的嵌合变异，那么它们是由一个共同的母细胞产生的，并将其遗传给了所有的子细胞。”“因此，细胞中的马赛克变体的功能就像人的姓氏一样。”

　　研究人员直接获取了两名自然死亡的神经正常捐赠者的大脑。他们使用马赛克变体来追踪这些细胞的来源，识别出生在同一大脑区域的姐妹细胞，并确定每个“姓氏”在大脑中传播的距离。

　　他们发现，一些抑制性和兴奋性神经元本质上具有相同的家族名称，Chung说这意味着两种类型的神经元共享谱系。他补充说，这两种类型很可能在胚胎大脑发育的后期出现分支，并指出这种细胞关系在其他物种中并不存在。

　　格里森总结说:“我们希望我们的论文能帮助其他研究人员建立更好的神经系统疾病模型，以及哪些类型的脑部疾病可能由发育受损引起。”

　　参考文献:“细胞类型解决的拼接现象揭示了人类前脑的克隆动力学”，作者:Changuk Chung、Xiaoxu Yang、Robert F. Hevner、Katie Kennedy、Keng Ioi Vong、Yang Liu、Arzoo Patel、Rahul Nedunuri、Scott T. Barton、Geoffroy Noel、Chelsea Barrows、Valentina Stanley、Swapnil Mittal、Martin W. Breuss、Johannes C. M. Schlachetzki、Stephen F. Kingsmore和Joseph G. Gleeson, 2024年4月10日，Nature。DOI: 10.1038 / s41586 - 024 - 07292 - 5

　　这项工作得到了美国国家精神卫生研究所(NIMH)的资助:U01MH108898, R01MH124890和R21MH134401;Larry L. Hillblom基金会资助;Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康和人类发展研究所(NICHD)赠款K99HD111686;获得脑与行为研究基金会2021年NARSAD青年研究员资助;以及雷迪儿童基因组医学研究所。