JCI Insight：科学家开发出能绘制出人类活体大脑中基因活性的新型创新性方法

来源：100医药网 2024-12-15 15:56

本文研究结果表明，通过外部植入的SEEG电极所获得的RNA图谱和全基因组表观遗传学数据或能提供大脑活性的高分辨率替代分子蓝图。

来自活体大脑的电生理学和分子数据的可用性及整合对于理解和复杂的人类疾病非常重要，而用于识别癫痫患者疾病发作的颅内立体脑电图（SEEG，Intracranial stereo electroencephalography）电极或能实现这种多模态数据的整合。

近日，一篇发表在国际杂志JCI Insight上题为 High-resolution multimodal profiling of human epileptic brain activity via explanted depth electrodes 的研究报告中，来自南丹麦大学等机构的科学家们通过研究开发了一种能分析人类活体大脑中基因活性的新方法，这一创新性的方法或能帮助他们理解并治疗诸如癫痫等人类的神经系统疾病。

研究大脑中的基因活性而不需要从手术或死亡后捐赠中获得侵入性的组织样本，一直依赖都是神经科学研究领域科学家们面临的长期挑战，通过分析从植入到癫痫患者大脑中的电极中所收集的分子痕迹（尤其是RNA和DNA），并将其与大脑中的电记录联系起来，研究人员就能捕捉到活体大脑中的基因活性。

这些通常能用于确定患者癫痫活动的电极就能使得手术干预成为可能，同时也能提供一种独特的机会将大脑活动与特定区域中开启或关闭的基因活性联系起来；相关研究结果揭示了将分子数据与癫痫发作的电记录相结合或能增强科学家们对大脑癫痫发作网络的理解，从而潜在改善癫痫的精确性。研究者David Henshall教授说道，这项研究代表了科学家们在癫痫研究领域取得的重大进展，其提供了一种新方法来检测癫痫个体活体大脑中的活性基因，这项技术还有望补充能测定大脑中电活性的传统脑成像和EEG测试手段，并能为指导癫痫患者的手术治疗决策提供非常有价值的线索。

全文的图形摘要

目前，癫痫在爱尔兰影响着大约4万人的健康，其中三分之一的患者无法通过药物来控制其癫痫发作，对于这些患者而言，手术干预通常是最佳的选择，但其成功与否取决于准确绘制癫痫发作的大脑区域；除了癫痫，本文研究还具有非常广泛的意义，包括对病、帕金森疾病和精神分裂症的研究，而理解活体大脑中的分子过程或许是非常重要的。

这项研究强调了不同研究机构合作的价值，标志着科学家们在分子水平上理解大脑如何发挥功能又迈出了重要的一步，也为改善受神经性疾病所影响的患者的诊断和护理带来了一定的希望。综上，本文研究结果表明，通过外部植入的SEEG电极所获得的RNA图谱和全基因组表观遗传学数据或能提供大脑活性的高分辨率替代分子蓝图，研究人员所开发的新方法也能增强诊断的准确性并加深他们对人类大脑中致癫痫网络过程的理解。（100yiyao.com）

参考文献：

Anuj Kumar Dwivedi,Arun Mahesh,Albert Sanfeliu, et al. , JCI Insight (2024). DOI:10.1172/jci.insight.184518

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