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3月26日，記者從杭州華大生命科學研究院獲悉，該院聯合中國科學院腦科學與智能技術卓越中心、臨港實驗室和騰訊AI實驗室等單位，利用單細胞轉錄組和空間轉錄組技術，構建了具有單細胞分辨率的成年小鼠大腦圖譜，為大腦功能的理解提供了全新視角。相關研究成果發(fā)表在國際期刊《神經元》上。

哺乳動物大腦的復雜性體現在多樣的細胞類型、特定的空間分布，以及復雜的神經連接等方面，這為解析行為背后的神經環(huán)路帶來了巨大挑戰(zhàn)。

通過單細胞分辨率和全基因組覆蓋的轉錄組數據，科研團隊成功識別出具有不同空間分布特征的神經元亞型。例如，研究揭示的不同腦干運動核團中不同類型的運動神經元亞型，為深入解析運動控制的分子機制提供了關鍵線索。

同時，研究還發(fā)現部分非神經元細胞類型表現出區(qū)域富集特征，進一步拓展了對大腦細胞分布及其功能多樣性的認知。

利用全基因組范圍的空間轉錄組數據，科研團隊驗證了基于轉錄組特征劃分大腦區(qū)域的可行性，并通過空間聚類方法，優(yōu)化了鼠腦的腦區(qū)分割。

此外，基因模塊分析揭示了小鼠大腦不同區(qū)域的轉錄組特征，這不僅為理解腦區(qū)特異性的分子機制提供了重要線索，也為研究其他物種的大腦分區(qū)提供了新的方法論支持，有望推動對大腦復雜結構及其功能的深入理解。

據悉，此次研究覆蓋從小鼠胚胎期到成年期7個不同時間點的腦部全發(fā)育階段數據，揭示了411個具有顯著時空動態(tài)變化的轉錄因子，在為大腦發(fā)育研究提供全面的時空轉錄組資源的同時，還為神經發(fā)育的調控機制提供了新的見解。

作為此次研究亮點之一，研究團隊還首次整合了長鏈非編碼RNA的空間表達數據，發(fā)現長鏈非編碼RNA的表達在成年小鼠大腦中具有區(qū)域選擇性，在發(fā)育中的小鼠大腦內則呈現出時空動態(tài)性，為神經功能與非編碼RNA相關性的研究奠定了基礎。