Allen Institute股票首先开放的活脑细胞数据库

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单个人类神经元的数字重建。信贷:艾伦研究所

艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)已将第一批人类神经细胞数据添加到艾伦细胞类型数据库(Allen Cell Types Database)中:这是一个可供研究人员探索和理解人类大脑构造模块的公开工具。这一首次发布包括来自36个患者的大约300个不同类型的活体皮层神经元的电特性,并伴随100个细胞的形状或解剖的3D重建,以及模拟这些神经元电行为的计算机模型。该数据库还将包含基因表达谱,基于对3个成年人大脑中16000个单个细胞使用的所有基因的测量。来自这些人类细胞的数据提供了一个无与伦比的窗口,让我们得以了解人类新大脑皮层的复杂组成、电路和功能,包括使我们的大脑与众不同的特征。

艾伦细胞类型数据库是免费的http://celltypes.brain-map.org

“我们的目标是真正了解人类大脑是如何工作的,而不仅仅是大多数脑科学家研究的老鼠或其他动物的大脑。”没有比直接检查生活更好的方法了艾伦脑科学研究所首席科学家兼总裁克里斯多夫·科赫博士说。“人类的大脑是宇宙中最复杂、最具组织性、最活跃的物质,如果我们希望理解它作为一个整体是如何工作的,那么理解它的构建模块是至关重要的。”

“首次采取系统和开放的接入方法来了解人皮层,通过研究人类脑中的孤独细胞的解剖和电力活动,”Ed Lein,Ph.D.,博士教练艾伦大脑科学研究所。“我们的目标是了解人体皮层的详细组织,通过将其复杂性降低到较少数量的组件来调解我们的感知,记忆,思想和意识的神经元的外层。,我们可以根据它们的功能、解剖学、连通性和基因使用来定义它们。这些数据也让我们思考,人类大脑有什么独特之处,人类特定疾病有什么问题。”

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人脑组织切片的光学显微镜图像神经元被注射了一种染料来显示它们的形态(形状)。信贷:艾伦研究所

“将人类活细胞数据添加到艾伦细胞类型数据库是这一独特资源开发的一个分水岭,”西摩本泽生物学教授大卫·安德森博士说,也是加州理工学院天桥神经科学研究所和霍华德·休斯医学研究所研究员Chrissy Chen所长。“如此大规模地产生如此高质量的人类神经元数据是前所未有的。这将对世界各地的研究人员和实验室产生重大影响,他们试图了解赋予人类大脑独特属性的基本成分。”

Gathering this data is made possible through collaborations with Seattle-area neurosurgeons Jeffrey Ojemann, M.D., Andrew Ko, M.D., Ryder Gwinn, M.D. and Charles Cobbs, M.D. When patients require surgery for conditions like epilepsy or brain tumors, surgeons often need to remove a small piece of cortical tissue to reach the surgical target. This tissue is typically treated as medical waste and destroyed. Allen Institute scientists rapidly transport this tissue back to the lab, where they can study the shape and behavior of live human brain cells.

“在华盛顿大学医学院,我们的目标是更好地了解人体和人脑,我们与艾伦研究所的合作是一个非常自然的合作,”医学博士,华盛顿大学医学院神经外科副主席和教授Jeffrey G. Ojemann说。“他们思维开阔、使用高通量、大规模方法的方法使他们成为我们理解大脑的共同任务中令人兴奋的合作伙伴。”在研究大脑细胞类型这一基本问题时,我们无疑会了解到许多不同的疾病和失调。”

使用人体组织揭示了其显着的活力。一旦运送到实验室,可以研究组织比从实验室小鼠衍生的组织更长的时间来研究生物医学中最常见的动物模型。

人类神经元的切片图像,已染色以显示其形态。多个切片图像可以拼接在一起,创建一个神经元的三维重建。信贷:艾伦研究所

“在我们一直在进行这些实验的四年中,我们发现可以与人类脑组织合作超过在文献中以前报告的人类组织,”艾伦研究所的助理调查员Jonathan Ting,Ph.D。对于大脑科学。“我们希望之一的希望是,通过以大规模追求生活人体脑细胞类型的工作,并通过公开分享我们的数据,我们可以激励科学界的其他人将自己的工作转移到人类手术组织,以便更多直接解决神经科学领域的许多科学问题。“

通过将人脑细胞与小鼠的那些并行检查,生物医学研究中最常见的模型生物,这种资源也允许物种之间的比较。ob欧宝直播nba虽然蜂窝结构和功能的许多一般特征是相似的,但细节可能不同。例如,人神经元的形状更大,更复杂,而许多基因的用法在物种上变化。

Lein说:“我们开始发现,在老鼠和人类中,某些类型的神经元细胞和非神经元细胞具有非常不同的特性。”“如果我们想了解人类的细节在健康与疾病方面的功能研究是非常必要的本身。”


进一步探索

艾伦小区类型数据库使用新数据和模型更新

引文:Allen Institute股份首次开放的现场人体脑细胞数据库(2017年10月25日)从Https://medicalXpress.com/news/2017-10-allen-database-human-brain-cells.html
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