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9月25日，美国国立卫生研究院（NIH）宣布启动两个由「脑科学计划」发起的创新项目：

一个是「脑科学计划之细胞图谱网络项目」(BRAIN Initiative Cell Census Network, BICAN)，另一个是「精确靶向脑细胞的工具和技术」。

未来5年，BICAN项目将获得5亿美元的资助，旨在绘制世界最全面的脑细胞图谱。

研究院认为，这些BRAIN 2.0项目旨在改变我们对脑细胞类型的理解，以及获取它们所需的精确工具，使我们离了解人脑的复杂工作机制又近了一步。

「脑科学计划」(BRAIN Initiative)，它于2013年由时任美国总统奥巴马发起，至今已走过了9个年头。

「脑科学计划」是从关注工具开始，之后，「脑科学计划」发起了「大脑细胞普查网络项目」，这一项目旨在对人类、猴子和小鼠大脑中的不同细胞类型进行全面识别和编目。

随着这一项目开展了3年，2021年10月，在这一领域的研究轰然开炸。Nature更是16篇论文齐发。

这些研究结合了数百万个细胞的遗传特征、形状、位置和电活动的数据，以确定小鼠、狨猴和人类初级运动皮层（协调运动）的100多种细胞类型。

参与「2017年发起的脑细胞普查网络项目」的数百名研究人员目前正在完成对老鼠大脑其余部分的细胞普查。

等项目全部结束，它有望成为神经科学领域广泛使用的免费资源。

在耗资数十亿美元、做了大量前期研究工作后，「脑科学计划」终于有底气提出最雄心勃勃的挑战：绘制世界上最全面的人类大脑细胞图谱。

今年年初，NIH的BRAIN项目主任John Ngai在Cell上发表了一篇评论文章：BRAIN 2.0，Transforming neurosciences，提出和总结了三个新的研究项目：绘制人类的全细胞图谱、构建哺乳动物大脑微环路图谱，以及研发精准靶向各类脑细胞的工具及技术。

科学家们表示，「脑科学计划之细胞图谱网络项目」(BICAN)，未来5年内能有5亿美元（每年1亿美元）的资助，这可以支持他们了解人类大脑是如何工作的以及疾病是如何影响大脑的。

艾伦脑科学研究所获得了BICAN三分之一的资助，该研究所所长曾宏奎认为，「BICAN使用了与大脑细胞普查网络项目类似的方法，但规模在扩大」。

从披露的资料看，曾宏奎所言不虚：由于BICAN将描述和绘制整个人类大脑的神经和非神经细胞，而人类大脑有2000亿个细胞，比老鼠的大脑大1000倍。

这个难度显然比「大脑细胞普查网络项目」高很多。

曾宏奎相信，这项工作结果的意义是非凡的：该项目将作为一种神经科学的人类基因组计划的参考。

NIH的BRAIN项目主任John Ngai说，BICAN「将改变我们世世代代进行神经科学研究的方式」。

Ngai希望BICAN能全面研究几百个人类大脑，尽管研究人员才刚刚开始研究细节。Ngai说：「采样和覆盖范围将是一个非常非常大的讨论话题。」

精确靶向脑细胞的工具和技术

今天宣布的另一项3年内3600万美元的资金将用于资助「精确靶向脑细胞的工具和技术」，这个项目将利用新的脑细胞普查数据和先进的技术，为科学家创建工具包。

比如，该中心将开发病毒载体和脂质纳米颗粒，它们将锁定并在基因上调整特定类型的脑细胞。

脂质纳米颗粒在生命科学领域的应用

有了这个工具包，科学家们就能探究包括实验室动物和人体组织标本在内的模型系统中的特定脑细胞和神经回路，从而帮助科学家研究细胞功能并开发疾病治疗方法。

举个例子，该工具包能帮助科学家加深他们对神经环路功能的理解，并允许他们使用高精度和可重复性的分子探针，针对特定的脑细胞和环路，从而研究复杂行为下的细胞和环路特异性活性，为未来的精确基因治疗奠定基础。

跨尺度微连接网络项目

此外，美国NIH还将于明年年初开启「脑科学计划」后续的「跨尺度微连接网络项目」(BRAIN CONNECTS，专注于追踪哺乳动物大脑中的环路连接，它将得到为期5年的3000万美元资助)，有望改变神经科学研究，阐明控制行为环路基础的基本原理，并为人类大脑疾病的治疗提供新方法。

到目前为止，NIH在BRAIN项目上总共投入了25亿美元，预计到2026年底将达到52亿美元。

参考资料：

https://www.science.org/content/article/nihs-brain-initiative-puts-dollar500-million-creating-detailed-ever-human-brain-atlas

https://www.nimh.nih.gov/news/science-news/2022/nih-brain-initiative-launches-projects-to-develop-cell-atlases-and-molecular-tools-for-cell-access