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艾伦脑科学研究所创作的一张3D透视图，它显示的是大脑内部结构里的基因：蓝色圆点显示的是基因活性较弱的部分，红色圆点显示的是基因活性较高的区域
据物理学家组织网9月20日（北京时间）报道，艾伦脑科学研究所通过对“艾伦人脑图谱库”的大规模深入分析发现，虽然人类群体中存在各种不同的人格，也有着各种认知天才，但人脑却有着更多的相似性而非不同，不同的人脑有着一致的基因设计蓝图，并拥有极为复杂的生化功能。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。
这一结果基于对“艾伦人脑图谱库”的广泛分析，尤其是对全部基因的详细分析，以及整个大脑基因的全结构调查分析。迄今为止，该数据库通过微阵列技术，描述了人脑每个半球400—500个不同的脑区，涵盖3个不同人脑的1亿多个基因表达。其他研究数据还显示，全部基因的84%被表达在大脑中，并且不同大脑的表达方式在本质上也都类似。
进一步分析设计图的相同之处，可揭示出更多的关键发现：
——不同个体之间，脑皮质周边区域比更远的脑区有着更高的生化相似性。这一发现有助于理解人脑在整个生命期间及在整个进化中的发展。
——左右半球在分子结构上并无明显差异。这表明通常由大脑一边来操纵的如语言之类的功能，可能是由两半球间更细微的差异造成。
——尽管皮层区控制着多样性功能，但皮层的一致性远高于其他脑区。这表明整个皮层所用的基本功能要素是相同的，理解一个脑区的详细工作原理，也将揭开适用于其他脑区的基本原理。
——研究还从分子水平进一步揭示了脑内部的详细工作原理，而这是开展疾病研究和药物治疗的层次。
——许多以前未描述过的基因在特定的脑区被打开，而且局限在已知的功能基因群中。这表明它们在特定脑功能中发挥着作用。
——突触联合基因在整个大脑复杂的排列组合中起作用。这解释了突触类型为何丰富多样，以及它们为何存在显著的脑区差异，可能是为了支持不同脑区的不同功能。
论文合著者、爱丁堡大学分子神经科学教授塞思·格兰特说：“看到人脑中的突触种类的数量如此巨大，我们相当吃惊。突触基因变异与大量的脑紊乱疾病有关，因此理解突触多样性及其在脑中的组织结构是理解这些疾病，开发出对治特效药的关键。”
论文领导作者之一、艾伦脑科学院副研究员埃德·莱恩表示，该研究显示了整体分析全脑基因表达的意义，这对人们理解大脑的功能、发展、进化和疾病具有重大影响。（记者 常丽君）
总编辑圈点
你可以把“艾伦人脑图谱库”看成一台只针对人脑工作的全球定位系统。它标识出人类基因图谱中的每个基因在大脑的何处作表达，确定了上千个解剖点上基本的生物化学特性。而陆续揭秘这些基因的相似与差异，让人们厘清了大脑受损后对特定区域的影响，相应药物的研发也从而顺利定位。真得多谢这探测人脑的巨大工程！对了，图谱库名字中的“艾伦”，就是微软公司的共同创始人之一保罗·艾伦，2002年，他出资一亿美元成立了这个脑科学研究所。
来自艾伦脑科学研究所的科学家们在最新出版的《自然》（Nature）杂志上报告称证实人类大脑具有一致的遗传蓝图，且拥有巨大的生物化学复杂性。这些研究结果来自于对“艾伦人脑图谱库”(Allen Human Brain Atlas)公开提供的大量数据集的首次深入大规模分析。
这项研究的结果是基于对“艾伦人脑图谱库”的广泛分析，尤其对整个人类大脑起作用的基因进行了详细的全基因、全结构调查。这一数据集采用微点阵技术绘制了每个脑半球400-500个不同的脑区域，包含了迄今为止覆盖三个个体人脑超过100万个基因表达测量。在其他的研究结果中，这些数据表明84%的所有基因以一个个大脑基本相似的模式表达于人类大脑的某处。
论文的共同主要作者、艾伦脑科学研究所的副研究员Ed Lein 博士说：“这项研究证实了对整个大脑的基因表达进行全面分析的价值，对于了解大脑功能、发育、进化和疾病具有意义。这些结果只触及了可从这些巨大数据集中获取事物的表面。我们期待看到别人将获得什么样的发现。”
这项研究的结果表明，尽管整个人群中可看到无数不同的个性和认知才能，我们的大脑彼此之间相似多于差异。个体人类大脑拥有相同的基本分子蓝图，更深入地分析这些共同的结构揭示了几个进一步的研究发现：
• 大脑皮层的周边区域相比更远的大脑区域相互更相似，这对于了解生命及整个进化过程中的人类大脑发育具有意义。
• 左右脑半球在分子结构上显示无显著差异。这表明诸如语言等通常是由一侧大脑处理的功能有可能由于脑半球间更微细的差异或在大小或回路上的结构变异所致，并非更深的分子基础。
• 尽管控制了从视觉感知、计划到解决问题等各种各样的功能，皮层相对于其他的大脑区域是高度同质的。这表明整个皮层利用的是相同的功能元件，且详细了解一个区域的运作机制也将揭示出应用于其他区域的原理。• 除了这样的全面调查结果，这项研究还提供了关于分子水平上大脑详细内部运作的新见解——疾病发生和治疗药物起效均在该水平上。
• 84%的所有基因在人类大脑某处表达或开启• 许多从前未确定特征的基因在特异的大脑区域被开启，并与已知的功能基因群定位在一起，表明它们在特殊的大脑功能中起作用。
• 突触相关基因——这些与大脑中细胞间通讯机器相关的基因——在整个大脑以复杂的组合部署，揭示了各种各样的突触类型和独特的区域差异有可能是大脑区域间功能性差别的基础。文章的共同作者、爱丁堡大学分子神经科学教授Seth Grant说：“我们在人类大脑中看到的巨大的多样性是相当惊人的。突触基因突变与许多大脑相关的疾病相关联，因此了解突触多样性和大脑中的组构是了解这些疾病，并开发出特异有效疗法的一个关键步骤。”
科学家在4年时间里，通过一项耗资5000万美元的项目，在大脑上标出大量基因的位置
北京时间9月21日消息，美国科学家已经制成一个交互式综合“大脑图谱”，并已经上传到网上，以便帮助世界各地的科研人员进行神经学研究。
美国西雅图艾伦脑科学研究所创作了这个图谱，他们希望其他研究人员把他们通过大脑扫描和遗传研究获得的发现与之进行比较，并希望为这项工作提供一个“基准”，帮助科研人员揭开更多有关精神病的谜团。这个图谱是通过扫描3个“临床上很寻常的”大脑制成的，这些大脑是一位24岁男性死者、一位39岁男性死者死后捐赠的，另外一半大脑是第三名男性捐赠的。
科学家希望，通过创造一个大脑数字图谱，他们可以更好地了解一系列疾病，以及它们是如何形成的
人类染色体组里有超过2万个基因，大约84%活跃在人类大脑里。为了创作这个图谱，科学家先对所有大脑进行扫描，然后把它们切成小块。接着扫描每一小块，记录2万个基因的活跃水平。对两个完整大脑的扫描结果进行对比后，该科研组发现他们所谓的“遗传基因蓝图”。他们的下一个目标是扫描一位女性的大脑，看一看它同男性大脑有什么不同。
英国爱丁堡大学的赛斯-格兰特教授帮助创作了这个图谱，他说：“人类大脑是人类最复杂的结构，也是现代生物学在了解它的构造及组成时所面临的一个最大挑战。这是我们第一次涵盖人类大脑上的所有基因组。它为我们了解基因组和大脑之间的关系提供了‘罗塞塔石碑’，为我们揭开遗传病是如何影响并导致大脑疾病铺平了道路。”众所周知，人类的左右大脑具有不同功能，“创造性”任务由右脑掌控。然而，研究人员并未发现基因有这种划分，这表明有另一种机制决定我们如何处理不同任务。
公众可通过http://human.brain-map.org使用该图，大家希望其他科研人员可以把他们的基因研究结果与之作对比，从而提高我们对这个人类最重要器官的认识。普朗克心理语言学研究所等机构已经宣布，它们将借助这个图谱研究基因和大脑的对称性。超过4000名其他研究人员已经采用这个研究工具。
