新的脑图谱工具或将成为下一代疗法的“起点”
新的脑图谱工具或将成为下一代疗法的“起点”
索尔克研究所科学家开发了一种名为单转录组辅助狂犬病追踪(START)的新型脑图谱工具,该工具结合了单突触狂犬病毒追踪和单细胞转录组学技术,能够以前所未有的分辨率识别脑细胞类型之间的连通性。这一突破性技术有望为下一代神经疾病疗法提供新的方向。
2024年9月30日,索尔克研究所的研究团队推出了一项革命性的脑图谱神经技术——单转录组辅助狂犬病追踪(START)。这项尖端工具将单突触狂犬病毒追踪和单细胞转录组学技术完美结合,以无与伦比的精度绘制出大脑中复杂的神经元连接。
标有单突触狂犬病毒(橙色)的皮质神经元。
研究团队首次利用START技术识别出大脑皮层中抑制性神经元转录组亚型的连接模式。他们表示,这种绘制神经元亚型连接的能力将推动新型疗法的发展,这种疗法可以更特异性地针对某些神经元和回路。与目前的药理学方法相比,这种治疗方法可能更有效,副作用更少。
该研究于2024年9月30日发表于《神经元》杂志,是首个在转录组细胞类型分辨率下解决皮质连接问题的研究。资深作者、索尔克生物研究所教授爱德华·卡拉威表示:“在治疗神经和神经精神疾病方面,我们本质上是在试图修复一台机器,而没有完全了解它的部件。START正在帮助我们创建大脑各个部分及其连接方式的详细蓝图。”
研究人员首先使用START工具探索小鼠视觉皮层中的连接模式。START能够解析该区域约50种不同的抑制神经元亚型,并将它们的连接映射到皮层各层的兴奋性神经元上。研究结果揭示了抑制神经元各种转录组亚型之间的不同连接模式,这些模式是使用以前的方法无法区分的。
爱德华·卡拉威
这一前所未有的分辨率将使神经科学家能够继续揭示特定的神经元亚型如何塑造大脑的回路,从而产生我们的思想、感知、情感和行为。研究人员的下一步是创建针对每个细胞亚型的病毒载体和基因编辑技术。未来,这些工具可以应用于新型疗法,选择性地修改导致自闭症、雷特综合征和精神分裂症等疾病的特定神经元群。
卡拉威表示:“我们不知道这些信息在未来10年或20年内会如何被使用,但我们知道的是技术正在迅速变化,今天用药物治疗大脑的方式与未来治疗大脑的方式不同。START可以帮助推动这一创新,因此病毒和资源都可以免费供整个神经科学界使用。”
本文原文来自索尔克研究所