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研究将基因与人类大脑中的功能联系起来

许多精神疾病都有遗传原因,但是基因如何影响大脑高级功能的确切机制仍是一个谜。一项新的研究提供了一个图谱,该图谱链接了整个人脑功能的遗传特征,该工具可能为将来的治疗提供新的靶标。

由麦吉尔大学The Neuro(蒙特利尔神经病学研究所-医院)的研究员Bratislav Misic领导,一组科学家对两个开放科学数据集进行了机器学习分析:艾伦人脑图谱的基因表达图谱和功能关联图来自Neurosynth。这使他们能够找到基因表达模式与功能性大脑任务(例如记忆力,注意力和情绪)之间的关联。

有趣的是,研究小组发现了一个清晰的遗传信号,将诸如注意力之类的认知过程与诸如恐惧之类的更多情感过程区分开来。这种分离可以追溯到特定细胞类型和分子途径中的基因表达,从而为今后对精神疾病的研究提供了重要的见识。例如,认知更多地与抑制性或兴奋性神经元的基因特征相关。然而,情感过程与支持细胞如小胶质细胞和星形胶质细胞有关,支持了一种理论,即这些细胞的炎症是精神疾病的危险因素。与情感有关的遗传标记集中在称为前扣带回皮层的大脑区域,该区域已显示在精神疾病中易受伤害。

这项研究发表在2021年3月25日的《自然人类行为》杂志上,通过将基因签名映射到整个人类大脑的功能过程,在基因表达与高级大脑功能之间建立了直接联系。

“在这项工作中,我们发现了不同心理过程的分子特征,”米西奇说。“这令人兴奋,因为它提供了第一步,以了解人类的思想和情感是如何从特定基因,生物途径和细胞类型中产生的。”

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