对人脑的精细分析可以深入了解其独特的组成

艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)的科学家们通过分析大脑中大约1000个基因的表达，确定了人类大脑各区域之间、人类个体之间以及人类与小鼠之间的相似性和差异性。这项研究发表在今天的在线杂志上细胞，揭示了人类大脑的总体情况，也介绍了相关的公开数据集可以为科学界提供什么。

这项研究揭示了高度相似的人类个人。在三个特定区域调查的近1000个基因中，只有5%显示出人与人之间的表达差异。此外，将此数据集与艾伦鼠标中的数据进行比较大脑Atlas显示人类和老鼠之间有很大的一致性，因为人类的视觉皮层似乎有79%是相同的基因表达用老鼠的声音。

该数据集可通过艾伦大脑图谱数据门户网站在线公开获取，作为艾伦大脑图谱的一部分人脑图谱，有望刺激整个研究界的进一步发现。具体来说，它包含详细的，细胞水平的原位杂交基因表达数据大约1000个基因，根据它们与疾病或神经功能在几个没有疾病的成年人类大脑的两个不同的皮层区域，包括男性和女性。

本研究中分析的基因分为三类:在皮层中发现的作为细胞类型指标的基因，与特定神经功能或疾病相关的基因中枢神经系统以及对理解不同物种的神经进化有价值的基因。

人类的大脑

今天发表的分析显示，人类皮层(哺乳动物大脑负责复杂信息处理的外层)不同区域的基因表达高度一致，特别是颞皮层和视觉皮层。在这些区域表达的绝大多数基因(84%)在皮层区域之间表现出一致的表达模式。这一发现支持了一种假设，即在整个大脑皮层中存在着组织和功能的共同原则，因此对一个区域进行详细研究——例如视觉皮层——可能会为揭示整个大脑如何工作的基本原理带来希望。这项研究还说明了人类个体中基因表达的普遍保守性。该研究报告称，在所分析的基因中，只有46个(5%)在个体、无疾病的人类大脑中表现出表达差异皮质检查。

物种之间的区别

研究中的一些发现指出了人和老鼠之间的异同。由于小鼠是研究人类大脑功能和疾病的最常见模型，因此了解小鼠在多大程度上代表了人类系统以及其准确性可能受到限制是至关重要的。总的来说，这项研究的结果表明，两个物种之间的基因表达有很好的保护作用。虽然大多数基因表达是相似的，但该研究的作者报告了一些显著的差异。

这些发现揭示了每个物种特有的独特分子标记。通过追踪那些可归因于特定细胞类型(大脑回路的组成部分)的基因，研究作者指出每种皮层细胞类型都有独特的分子特征。这些分子特征可能反映并有助于物种特有的功能。

根据这项研究，人类和老鼠视觉皮层中只有21%的基因表达表现出差异，但这些差异的本质可能会更多地揭示是什么让我们成为人类的独特之处。虽然在疾病和进化类别中观察到的基因之间的差异很小，但在细胞类型类别中报告的基因之间的差异很大，已知这些基因中有相当多的基因参与细胞间的通信。这些数据表明，细胞间通信可能是人类独特大脑功能的关键环节。

推进领域

迄今为止，其他检测人类基因表达的研究要么使用了大脑的一个分割区域，要么使用了一组没有特定解剖信息的基因。这个人脑数据集以及艾伦小鼠大脑图谱以及使用其数据发表的数百项研究表明，将高分辨率、细胞水平的空间信息添加到基因表达分析研究中，可以让科学家了解更多的信息基因影响细胞类型、神经回路，最终影响大脑功能。

今天发表的这项研究深入介绍了可以从中挖掘的各种信息数据集以及它可以用来检验的假设类型。所有的数据都被纳入Allen人类的大脑并可通过艾伦免费获得脑图谱数据入口网址为www.brain-map.org．