近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）联合国内多家科研机构及法国、瑞典、英国等多国科学家，在介观脑图谱研究领域取得系列重大突破。借助高分辨率全脑三维成像、空间转录组和人工智能等前沿技术，实现了在单细胞分辨率下从啮齿类到灵长类的介观图谱绘制的跨越，十项重要成果于7月10日23:00在Cell、Neuron、Developmental Cell等国际学术期刊集中发布，系列成果进一步巩固了我国在介观脑图谱领域的国际影响力，彰显了领域研究的优势和特色。

大脑作为自然界最复杂的“超级计算机”，其近千亿神经元和上万亿神经联接的运作机制，是破解感知、记忆、决策等脑功能的关键。脑图谱研究如同绘制高精度“大脑地图”，精确定位神经细胞并解析联接规律，为理解脑功能、攻克脑疾病和研发类脑智能提供核心支撑。自神经元学说创立以来，绘制精细脑图谱一直是科学界的终极目标。

本次集中发布的系列成果，覆盖爬行类、鸟类、啮齿类、非人灵长类及人类等关键物种，整合多模态数据，建立了“环路解析 - 进化解密 - 疾病解码”的完整研究体系。在技术突破方面，团队研发的blockface-VISoR成像系统，在40小时内即可完成成年小鼠全身均一亚细胞分辨率三维成像，首次实现周围神经单纤维投射路径的完整解析；率先建立了灵长类大脑细胞类型特异性标记、神经活性调控及观测的工具集，为深入理解灵长类脑结构、脑认知及脑疾病提供了关键技术；华中科技大学苏州脑空间信息研究院自主研发的LV-fMOST技术和中国科学院脑智中心开发的Gapr神经元追踪系统，重构了猕猴前额叶皮层中主要亚型的2231个投射神经元，发现灵长类“精简高效”的神经联接模式，为理解高级认知功能提供基本框架。

在脑疾病研究领域，利用华大生命科学研究院自主研发的Stereo-seq空间转录组技术，首次绘制了正常人及阿尔茨海默病（AD）患者海马的单细胞分辨率空间转录图谱，发现了病理性小型胶质细胞和星形胶质细胞在海马伞区域的高度富集及细胞通讯增强，从单细胞分辨率上对β-淀粉样蛋白(Aβ)周围细胞进行了解析，为AD病理研究提供了更精细、系统的分子解析，揭示了一系列新型生物标志物,为疾病早期诊断及鉴别诊断提供新靶点；同时首次绘制小鼠脑出血后超急性期至恢复期的单细胞空间转录组图谱，基于该图谱发现，血肿及其周边区域呈现明确的空间梯度基因表达模式，提示脑出血并非局限于出血脑组织局部的病变，更涉及全脑反应。揭示了脑出血损伤与修复的动态进程，为新药研发和精准治疗提供了重要参考依据。

该系列成果是“全脑介观神经联接图谱”大科学计划(以下简称“脑图谱大科学计划”）的阶段性突破。在国家战略支持下，国内核心机构正牵头筹建“国际灵长类介观脑图谱联盟”，推动全球资源整合。

本次脑图谱大科学计划系列成果由国内外30多家科研机构组成的超过300人的团队共同完成，充分展现了我国团队协同攻关的能力和成果，标志着脑图谱国际大科学计划的时机已经成熟；为国内外合作团队对启动国际大科学计划奠定了坚实基础。

头图来源：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心