憑借定制的研究基礎(chǔ)設(shè)施，他們正在將神經(jīng)科學(xué)推向新的水平。 HBP 是一個(gè)大型研究項(xiàng)目，涉及來(lái)自123 個(gè)機(jī)構(gòu)的500 多名研究人員。

大腦區(qū)域中特定的細(xì)胞、分子和基因表達(dá)模式與功能相關(guān)，但它們之間的確切關(guān)系仍然很大程度上未知。 HBP 項(xiàng)目科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)揭示了這些關(guān)系，并使人們能夠更全面地了解人類大腦組織。

HBP項(xiàng)目的研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)研究，重點(diǎn)關(guān)注皮質(zhì)組織的三個(gè)層面：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、神經(jīng)遞質(zhì)受體結(jié)構(gòu)和神經(jīng)遞質(zhì)受體基因表達(dá)。該研究闡明了人類大腦在視覺、聽覺、體感和運(yùn)動(dòng)功能系統(tǒng)方面的組織原理，超越了形成新皮質(zhì)區(qū)域“馬賽克”的簡(jiǎn)化視圖。結(jié)果發(fā)表在期刊《神經(jīng)影像學(xué)》上。

為了揭示功能系統(tǒng)的不同屬性以及功能系統(tǒng)內(nèi)的大腦區(qū)域在處理水平（從初級(jí)到高級(jí)關(guān)聯(lián)）方面的差異，研究小組分析了尤利希大腦圖譜（Julich Brain Atlas），這是人類大腦的三維多模態(tài)圖。細(xì)胞結(jié)構(gòu)和受體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與艾倫人腦圖譜的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

“彌合不同層次的大腦組織之間的差距是當(dāng)今神經(jīng)科學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。在尤利希大腦圖譜中，我們可以系統(tǒng)地做到這一點(diǎn)。它整合了數(shù)據(jù)，是一個(gè)有價(jià)值的工具，”主要作者Daniel Zachlod 說。研究的。

研究人員研究了視覺、聽覺、體感和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)15個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)區(qū)域中神經(jīng)遞質(zhì)受體密度與其相應(yīng)基因之間的關(guān)系。他們分析了這些功能系統(tǒng)中每個(gè)大腦區(qū)域內(nèi)的差異基因表達(dá)。

“我們發(fā)現(xiàn)功能系統(tǒng)內(nèi)的受體結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)模式以系統(tǒng)的方式發(fā)生變化，這與信息處理復(fù)雜性的增加相對(duì)應(yīng)，”HBP 項(xiàng)目的科學(xué)主任Katrin Amunts 解釋道。

這項(xiàng)研究展示了一種通過使用多層次尤利希腦圖譜來(lái)連接不同尺度腦組織的方法，以揭示結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。

先前的研究表明，受體基因表達(dá)與嚙齒類動(dòng)物的功能性大腦分化有關(guān)，但人類大腦的數(shù)據(jù)卻稀疏且支離破碎。這項(xiàng)研究的作者認(rèn)為，此類研究必須擴(kuò)展到人腦，以更好地了解健康的大腦，以及神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)發(fā)生改變的腦部疾病的發(fā)病機(jī)制。