近日，中國科學(xué)院自動化研究所的腦網(wǎng)絡(luò)組研究團(tuán)隊攜手國內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)，共同發(fā)布了一項重要的科研成果——黑猩猩腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜（Chimpanzee Brainnetome Atlas, 簡稱ChimpBNA）。該圖譜是目前為止最為精細(xì)的黑猩猩大腦圖譜，為神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域帶來了全新的視角。
黑猩猩（學(xué)名Pan troglodytes）作為人類（Homo sapiens）的近親，兩者擁有共同的祖先，時間可追溯到600萬至800萬年前。盡管黑猩猩的大腦體積僅為人類的三分之一，但在神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)和認(rèn)知功能上，它們與人類有著諸多相似之處，特別是在社會行為、工作記憶以及工具使用方面。這些相似之處使得黑猩猩成為研究人類演化不可或缺的比較對象。
然而，在跨物種神經(jīng)科學(xué)研究中，一個長期存在的挑戰(zhàn)在于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的腦部參考系統(tǒng)。過去的比較分析多依賴于細(xì)胞結(jié)構(gòu)、髓鞘分布、宏觀解剖、功能連接模式等特征來定義不同物種間的大腦皮層同源區(qū)域。但由于構(gòu)建這些圖譜所使用的技術(shù)和尺度不一致，跨物種的直接比較變得異常困難。
此次研究團(tuán)隊利用腦連接信息，精心繪制了ChimpBNA，并重建了人類和黑猩猩同源的白質(zhì)纖維束。通過構(gòu)建連接指紋圖，研究團(tuán)隊實現(xiàn)了亞區(qū)級別的跨物種腦連接差異分析。這一突破性的成果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(cè)顳葉和背外側(cè)前額葉皮層區(qū)域，表明大腦皮層演化中的連接性變化遠(yuǎn)比之前認(rèn)為的要復(fù)雜。
研究還發(fā)現(xiàn)，黑猩猩與人類在大腦連接性上存在不對稱的區(qū)域，這些區(qū)域高表達(dá)的基因與皮層投射回路和突觸形成至關(guān)重要的細(xì)胞類型密切相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)提示，這些基因在神經(jīng)回路演化中扮演了重要角色。
為進(jìn)一步推動全球科研合作，研究團(tuán)隊已公開了ChimpBNA的表面和體積數(shù)據(jù)文件，以及支持所有圖表的源數(shù)據(jù)。這一舉措將極大促進(jìn)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
通過ChimpBNA，研究人員能夠更深入地探索人類認(rèn)知能力的演化。結(jié)合神經(jīng)影像數(shù)據(jù)和遺傳數(shù)據(jù)，該圖譜為理解人類大腦的演化提供了新的視角和思路。
ChimpBNA的發(fā)布標(biāo)志著神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域的一大進(jìn)步，它不僅為科研人員提供了寶貴的資源，更為探索人類大腦演化之謎打開了新的大門。
