來自“猩猩”的它有何不同？中國科學家發(fā)布迄今最精細的黑猩猩腦圖譜！

黑猩猩是人類最親近的靈長類動物之一，與人類共享大約600萬至800萬年前的共同祖先。盡管其大腦的體積只有人類的三分之一左右，但它們在神經解剖學和認知功能上與人類有許多相似之處。這些相似性使得黑猩猩成為理解人類演化的關鍵比較對象。2025年1月，中國科學院自動化研究所腦網絡組研究團隊聯(lián)合國內外多個科研機構，發(fā)布了迄今為止最精細的黑猩猩腦圖譜——黑猩猩腦網絡組圖譜，這一成果不僅為比較神經科學領域的研究提供了重要工具，也為理解人腦的演化提供了新的視角。

然而，跨物種神經科學研究面臨的一個主要挑戰(zhàn)，是缺乏具有生物學意義的標準化腦部參考系統(tǒng)。在過往的研究過程中通常通過細胞構筑、髓鞘配布、宏觀解剖、功能連接模式、功能激活或這些特征的組合，來定義物種間的同源大腦皮層區(qū)域?？墒?，由于構建這些圖譜所使用的模態(tài)和尺度不一致，跨物種的直接比較十分困難。

針對這一難題，研究團隊基于先前提出的利用腦連接信息繪制腦圖譜的基本思想，成功繪制出黑猩猩腦網絡組圖譜。利用這一圖譜，研究團隊重建了同源白質纖維束，并為人類和黑猩猩構建了連接指紋圖，為在亞區(qū)級別進行細粒度的跨物種腦連接差異分析以及識別相關的白質束提供了可能。研究團隊進一步檢查了每個物種腦連接模式的廣泛側化，并將這些模式與物種間連接性差異的關系對齊到一個共同的空間中，由此順利識別了與物種間連接性差異相關的基因及其表達模式。

研究團隊表示，他們定量計算和比較了人和黑猩猩這兩類物種的腦連接模式，并將物種間連接模式的差異對齊到一個共同的空間中，進一步結合腦部轉錄組數(shù)據(jù)，順利識別了與物種間連接模式差異相關的基因及其表達模式。

研究結果表明，黑猩猩腦網絡組圖譜揭示了與人類大腦皮層顯著不同的連接模式，尤其是在外側顳葉和背外側前額葉皮層。這些差異與大腦皮層擴張的模式不同，表明大腦皮層演化中的連接性變化可能比之前所認為的更為復雜和微妙。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)了物種間連接性不對稱的區(qū)域，其形成可能與演化分歧有關。在這些連接性差異區(qū)域高表達的基因富集在對皮層投射回路和突觸形成至關重要的細胞類型中，表明這些基因在神經回路的發(fā)展、功能和演化中發(fā)揮了重要作用。

此次發(fā)布的黑猩猩腦網絡組圖譜詳細揭示了黑猩猩的腦部“地圖”，讓來自猩猩的它們不再神秘，這一發(fā)現(xiàn)也將成為神經科學研究的重要資源，并為揭示人類大腦獨特性提供新線索，為理解人類認知能力的演化提供新思路。

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