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日本大脑研究计划起航

2014-10-8 18:51| 发布者: Dread.katzchen| 查看: 463| 评论: 0

    日本大脑研究计划Brain/MINDS (Brain Mapping by Integrated Neurotechnologies for Disease Studies)主要是通过对狨猴大脑的研究来加快人类大脑疾病,如老年性痴呆和精神分裂症的研究。911日,日本科学省宣布了大脑研究计划的首席科学家和组织模式。

日本大脑研究计划第一年将投入30亿日元(2700万美元),第二年可能增加到40亿日元,相对于美国和欧洲的10亿美元以上规模大脑研究计划,日本的计划就好象是小弟弟。但是,日本的大脑研究计划主要利用狨猴这种更接近人类的灵长类动物,能弥补用鼠类研究经常不同于人类的缺陷,尤其是在疾病研究方面。

美国加州拉霍亚的索尔克研究所神经科学家Terry Sejnowski认为,关于大脑认知功能和相关疾病如抑郁症、精神分裂症的研究,小鼠并不是理想的动物,采用灵长类动物进行研究十分必要。Terry Sejnowski是美国NIH大脑研究计划工作小组成员,他说虽然美国和中国都有关于灵长类动物基因模型的研究项目,但没有日本这种大规模的研究计划。瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家Henry Markram是欧洲大脑研究计划负责人,他对日本的大脑研究计划表示称赞。

日本大脑研究计划的核心任务是制造出转基因狨猴,利用这种动物模型研究人类的认知功能,并开展相关疾病研究。虽然从亲缘关系上黑猩猩更接近人类,但是狨猴作为研究对象有其优点,因为体形比较小使它们更容易被实验操作,这种动物过去也经常被作为动物模型。狨猴的大脑也比较小,只有8克(大鼠的的大脑也有2克),这就比较容易进行分析。尤其是狨猴的大脑额叶与人类非常类似,该脑区和精神分裂症关系密切,其他小实验动物无法代替狨猴的作用。狨猴的行为学和人类非常接近,例如它们以家庭为单位生活,和人类一样能用眼神进行交流,而且比较温顺,其他猴类和黑猩猩则不一样。狨猴是研究巴金森病和老年性痴呆等人类疾病最理想的动物,通过研究导致狨猴社会交往能力,如眼神交流能力破坏的原因将有利于理解人类孤独症的发病机理。

最近在狨猴基因工程动物方面的新技术将有利于这一技术的开展。2009年,川崎实验动物研究所转基因动物专家Erika Sasaki最早实现将基因转染到灵长类动物的技术。新的基因编辑技术如CRISPR能将目标基因精确改变,并成功用于制备转基因猴。遗传学家已经鉴定出导致人类精神分裂症和孤独症的特定突变。给建立这些疾病的遗传学模型奠定了重要基础。

日本大脑研究计划将分成三个组,第一小组由庆应大学Hideyuki Okano负责,用功能MRI等技术对大脑功能进行定位,该小组还将从细胞尺度上将宏观大脑功能进行分析。第二小组由理化研究所大脑科学研究所Atsushi Miyawaki负责,这一小组分为17个独立小组,将分别开发相关研究技术。东京大学Kiyoto Kasai负责第三小组,将收集和分析患者大脑成像等相关研究信息,关于人类精神分裂症、神经疾病和脑血管疾病的的信息将结合猴研究的信息进行综合分析。

日本用猴类进行实验的控制标准低于欧洲和美国,但是这些研究仍然面临伦理问题,也会受到动物保护组织的指责。日本大脑研究技术也许有些激进,美国神经疾病和中风研究所神经科学家Alfonso Silva指出,CRISPR技术并没有成功用于狨猴,他补充说,日本科学家应该抵制住各种诱惑,不要过于分散精力。只需要把一种疾病研究透彻就是重要贡献。最好先在一个疾病获得成功基础上,然后扩展到其他疾病研究中。

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