人的大脑是自然界中最复杂的“超级计算机”，其中包含高级功能的奥秘，例如语言，记忆和情感。我们的大脑如何工作？与大脑相关的疾病可以阻止它们以及如何治疗它们吗？大脑奉献是生命科学研究的重点。非人类Primata（猕猴）的大脑具有更大的结构性和功能与人脑的功能相似，并且是一个很好的模型，可帮助我们理解人脑。如果我们可以准确观察或操纵非人类灵长类动物大脑中特定细胞的活性，我们可以揭示人脑的奥秘。近年来，我的国家在大脑研究方面取得了巨大的发展，并逐渐成为世界科学和技术发展的领导者。在本期中，我们邀请了中国科学院脑科学和智能技术卓越中心的科学家解释和发布脑部resea的最新结果RCH。 新技术 - 了解灵长类动物大脑的关键□liu zhen li liing li li li li li li li li li of庞大而精致的“工厂”，由道路 - 不同类型的神经细胞和神经胶质细胞组成。它们就像工厂中的各种“工人”，在信息处理，传递，支持和保护中发挥了独特的作用。例如，兴奋性神经元就像“信号发件人”，这些神经元负责将大脑的一个区域发送到另一个区域；抑制性神经元就像“信号调节剂”，它控制着神经信号的强度和发生率，以防止大脑变得“极度兴奋”。尽管神经胶质细胞就像“物流支持团队”，该团队为神经元提供营养，清除代谢废物并产生保护性屏障。只有通过避免大脑中不同类型的细胞的特性和功能，我们才能真正理解复杂的大脑功能。在神经科学研究的悠久历史中h，大鼠一直是科学家的“正确助手” - 科学家可以通过表达特定的生殖器来轻松构建各种“自定义”鼠标模型，标记和操纵小鼠大脑中特定类型的神经细胞，从而为我们提供大脑。但是，当受试者转向灵长类动物时，科学家会遇到主要障碍。灵长类动物的生殖周期很长，需要大量的时间和能量才能点燃是一种转基因的灵长类动物模型，这非常困难。以猕猴为例。从出生到性成熟度需要4到5年。通常需要数年的时间才能通过遗传修饰的传统方法来标记特定的细胞类型，从而产生稳定的猕猴模型，这显然不符合科学研究的需求。因此，长期以来，由于缺乏有效的特定细胞靶向工具，大脑中的灵长类动物科学研究逐渐发展。因此，开发一种技术技术ES不依赖于转基因动物，并且可以准确地靶向特定的灵长类动物的类型，已成为该领域中需要损害的主要问题。为了解决主要问题，中国科学院脑科学与智力技术中心的研究人员（因此，从称为“脑科学卓越中心”）进行了单细胞RNA RNA秩序和灵长类动物大脑的ATAC顺序。结合体内功能筛选和身份，他们发现了与特定细胞类型相关的“增强子” - 基因组中的调节碱。由于表达式“开关”可以在特定细胞类型中启动基因表达。使用这些增强剂，科学家开发了112个AAV（与病毒相关），例如携带荧光标记物或功能性蛋白质的“精密导弹”，这些蛋白质特异性地影响了灵长类动物大脑中特定类型的细胞。这种技术成功使科学家能够实现从“模糊观察”到“精确定位”到大脑的灵长类动物研究。它首次在灵长类动物神经循环研究中系统地填充了技术间隙特定的细胞标记，破坏了传统转基因模型的希望的局限性，并为灵长类动物大脑的特定研究提供了完整而强大的工具库。借助这些工具特定的细胞靶向，科学家可能对灵长类动物大脑信息的处理机制有更深入的了解，例如神经元和信号传递模式之间的联系，以了解每个“大脑工厂”中工人的特定责任以及他们的讲话方式。这些数据还可以用来改善人工智能算法，从而使Thosemachine可以处理信息并更好地学习。研究人员可以模仿对神经网络模型的特定类型的观察和设计的观察，更接近大脑的运作方式，IMP在复杂活动中练习人工智能的表现。另外，许多脑部疾病的出现与特定细胞类型的功能异常有关。借助这些细胞靶向工具，科学家可以通过AAV向量将功能蛋白准确地传递给特定细胞，而灵长类动物模型有望实现对脑部疾病的准确靶向治疗。 。该区域被称为“大脑指挥中心”，与大脑皮层的几乎所有区域和许多皮层下结构紧密连接，形成了复杂而复杂的神经网络中心。这正是由于这种解剖和广泛的连接模式的独特位置，屏幕核被认为在大脑整合和信息的整体协调中起着重要作用。屏幕核一直是神经科学领域中最神秘，最引人注目的研究对象之一。 2005年，诺贝尔奖的获奖者Hysiology或Medicine Francis Crick和Christoph Koch建议，这种筛选核可能是使大脑的主要区域。该理论在神经科学研究之前驱动屏幕核，使其成为理解自然意识的重要窗口。 Recently, the Center for Excellence in Brain Science and Intelligent Technology of the Chinese Academy of Sciences, BGI, Institute of Stem Cells and Brain Research of the National Institute of Health anD Medicine of France Science Laboratory and other institutions combined with basic research resulting in the screen-shaped nucleus of macaque monkeys in the top international journal "cell", and comprehensive spatial transcriptome of the non-man primate shaped screen nucleus has been drawn to date.在解决意识之谜时。脑智力卓越中心的科学家通过使用最先进的mononuc对227,750个筛选（例如核细胞）进行了深入分析LEAR RNA的RNA技术和空间转录组学技术的RNA技术，并成功识别了48种转录组类型。研究发现，猕猴的核固定在四个功能区域，每个区域都有UCELL RI的独特组成和连接偏好。这种模块化组织结构提供了基本的线索，以了解屏幕核如何组织大脑不同区域的活动。更重要的是，该研究确定了灵长类动物特异性的细胞亚型，该细胞亚型揭示了进化过程中屏幕核的重要扩展和专业化。这项研究对理解大脑功能的影响是多方面的。首先，它为意识研究提供了固体细胞和分子基础。通过详细介绍类似屏幕的屏幕的细胞组成和连接模式，研究人员现在可以更准确地尝试验证有关意识的产生的各种理论假设anism。其次，研究结果表明，在许多临时性不耐烦中，诸如感官，注意调节和记忆处理等许多临时性的核心核的作用。屏幕样核的不同区域形成了具有特定皮质和皮层结构的专门连接电路，为理解复杂认知功能的神经网络的基础提供了新的观点。这项研究还具有重要的应用。在医疗和健康领域，基于核屏幕图的医学准确性方法有望在意识障碍患者的诊断和治疗中带来重要变化。通过准确调节核筛选活性，将来可以实现对大脑一般状态的有效调节，从而为抑郁症患者调整其情绪状态提供新的Posibleng技术方式。此外，这项研究为教育领域和即兴领域提供了新的科学基础该规定。通过对纸质核心纸质机制的深入了解，记忆和抽象思维的整合，可以在未来开发更有效的学习技术和公正培训，以提高人们的学习效率和思维能力。随着这项研究的出版，筛查核研究进入了一个新时代。基于详细的地图和连接模式，未来的研究将更准确地探索功能核形状的核在各种生理和病理条件下变化，从而为后期解决意识之谜而实现了坚实的基础。 。科学家正在寻找问题的答案：如何通过大脑神经元之间的准确性连接来实现该规定的复杂功能？在许多研究主题中，猕猴被认为是人类附近的理想动物模型。大脑卓越中心的研究人员选择成人猕猴作为研究对象。在e猕猴脑的前额叶叶，选择了19个不同的区域，并在目标区域注射了带有荧光标记的病毒，以使神经元脸红，以便以后更容易成像。这种方法是科学家可以监视每种神经纤维的方向，例如在高速公路上的每条路线上安装导航灯。但是，使用高分辨率成像技术形成的Macaqsues成像大脑的全部数据非常巨大，大脑的大脑数据仍然接近PB（1000TB）订单，相当于100,000个高含量的膜。在大量数据中，多么准确，有效地重建大量单神经元投影谱是一个巨大的挑战。研究人员已经开发了一种称为GAPR的大规模单神经重建系统，该系统将全自动的AI重建和合作校对与许多同时参与的人相结合，以极大地提高神经元重建的效率。最后，研究RS完成了2,231个猕猴前额叶神经元的完整地图。根据这些神经元的投影路径，研究人员将它们分为32种。每种类型的神经元，例如不同专业的“信息coreriersyon”，都会向大脑发送信号，这是导致各种功能的原因，例如运动控制，感觉处理，情绪调节和记忆发展。进一步的分析发现，前额叶神经元与意志没有连接，而是在清晰的模块化网络上形成的，例如精心构造的“循环板”。在前额叶不同区域的“起点”（单元的位置）和“终点”（投影目标区域）之间的A字母字母之间，同一区域包含提交不同“终点”的神经元，从而形成一个复杂的电路图。前额叶叶，研究人员做了一个令人惊讶的发现：猕猴的前额叶叶似乎具有更复杂的功能在单个神经元的结构上更简单。与小鼠相比，即使是猕猴神经元中的轴突也具有较长的躯干，较少的分支和较小的神经末端。尤其是在猕猴前额叶叶下方的大脑的某些区域中，研究人员发现了灵长类动物独有的群集区域的“普通”末端。所有这些清楚地表明，灵长类动物神经元具有更为专注和精致的法规。简单但准确的连接方法可能与灵长类动物产生更复杂的临时不耐烦的能力密切相关。这也是科学家第一次发现单个神经元水平的灵长类动物所独有的神经连接特性。这项研究在YouFir -Time中全面描述了猕猴的前额叶皮层与单个神经元分辨率之间的连接图，从而使我们能够看到传递大脑信息的“电路电路映射”。同时，它可以还为脑部疾病的研究带来重要的灵感。例如精神分裂症，抑郁症，帕金森氏病等，通常涉及前额叶叶和大脑其他区域之间的异常联系。这些研究可以激发我们在神经元投射的特定路径中与疾病相匹配，有助于发现脑疾病的特定机制，并为制定更准确的干预措施提供结构基础。在医疗应用方面，此“大脑图”还为疾病中的神经途径进行了预见的新想法。这些发现有望促进药物准确性的发展，从而实现更有效的诊断和干预。此外，我们在猕猴猴子的单个神经元的地图上的研究还可以为人工智能灵感设计乐队，可以创造人工智力的人工过程，例如“人类大脑”，并期望促进更好的实施。和令人耳目一新的AI系统。 （那些设定的人是中国科学院脑科学和智能技术卓越中心的研究人员；博士生）