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繼一年前發(fā)布世界首套獼猴大腦皮層單細胞空間分布圖譜之后，中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心蒲慕明院士領銜的聯(lián)合團隊在小腦上也取得突破：繪制出小鼠、狨猴和獼猴的小腦皮層單細胞空間分布圖譜并進行跨物種對比。該成果9月27日在線發(fā)表于國際學術期刊《科學》。

中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心研究員孫怡迪介紹，團隊采用了杭州華大生命科學研究院發(fā)明的單細胞空間轉錄組技術，該方法能以約500納米的高空間分辨率和全小腦覆蓋的超大可視面積來繪制小腦皮層單細胞空間分布圖譜。

通過對比分析，研究人員揭示了三個物種中相同的浦肯野細胞、顆粒細胞和分子層中間神經(jīng)元等細胞類型，并發(fā)現(xiàn)大多數(shù)細胞類型在物種間是保守的，即它們在進化過程中保持了相對穩(wěn)定的特征和功能，但每個細胞類型中的差異表達基因高度依賴于物種。

值得一提的是，研究人員發(fā)現(xiàn)靈長類的浦肯野細胞進化出了特有的亞型，分別高表達和低表達GRID2基因，而鼠類小腦浦肯野細胞中GRID2的表達相對均一。靈長類特有的浦肯野細胞亞型在誘導長時程抑制相關基因表達上有顯著差異，預示著其在突出可塑性和學習記憶過程中的功能差異。

中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心研究員劉賜融介紹，將宏觀的磁共振成像與微觀的單細胞空間分布圖譜聯(lián)系起來，是此次成果的一大創(chuàng)新?！拔覀兺ㄟ^磁共振看腦活動，得出小腦皮層不同部位之間的功能連接關系。進而發(fā)現(xiàn)了基因表達與小腦內(nèi)功能連接之間的密切關系，確定與功能連接相關的基因?！眲①n融說。

據(jù)悉，該成果由中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心聯(lián)合杭州華大生命科學研究院、上海腦科學與類腦研究中心、中國科學院遺傳進化與動物模型重點實驗室、臨港實驗室、華南理工大學、騰訊AI Lab等單位80多人的科研團隊合作完成。