国際的な研究チームが初めて哺乳類の脳全体の完全な細胞アトラスを作成しました。このアトラスはマウス脳の地図として機能し、3200万以上の細胞のタイプ、位置、分子情報を記述し、これらの細胞間の接続情報を提供しています。マウスは神経科学研究で最も一般的に使用される脊椎動物の実験モデルであり、この細胞マップはヒトの脳（おそらく世界で最も強力なコンピューター）のより大きな理解への道を開くと期待されます。細胞アトラスはまた、精神的および神経学的障害を持つ人々のための新世代の精密治療法の開発の基盤を築きます。
この研究成果は、国立衛生研究所（NIH）の脳研究を通じた革新的な神経技術®イニシアチブ、またはBRAINイニシアチブ®によって資金提供され、2023年12月14日号のNatureに掲載された10の論文のコレクションに掲載されました。
「マウスアトラスは、哺乳類の脳細胞の複雑なネットワークを前例のない焦点に持ってきました。これにより、研究者はヒトの脳機能と疾患を理解するために必要な詳細を得ることができます」と、国立精神衛生研究所のディレクターであるジョシュア・A・ゴードン博士（Joshua A. Gordon, MD, PhD）は述べています。
細胞アトラスは、マウス脳の各領域の細胞のタイプとそれらの領域内での組織を記述します。この構造情報に加えて、細胞アトラスは細胞のトランスクリプトーム（細胞での遺伝子の読み出しの完全なセットで、タンパク質や他の細胞製品を作るための指示を含む）の信じられないほど詳細なカタログを提供します。アトラスに含まれるトランスクリプトーム情報は階層的に整理され、細胞クラス、サブクラス、そして脳内の数千の個々の細胞クラスターを詳細に説明します。
細胞アトラスはまた、細胞のエピゲノム（細胞のDNAおよび染色体への化学的変更が細胞の遺伝情報の表現方法を変える）を特徴づけ、異なる脳細胞タイプの数千のエピゲノム細胞タイプと数百万の候補遺伝子調節要素を詳述しています。
このアトラスに含まれる構造的、トランスクリプトーム、およびエピゲネティック情報は、マウス脳全体にわたる細胞の組織と多様性の前例のない地図を提供します。アトラスはまた、異なる細胞が使用する神経伝達物質と神経ペプチド、および脳内の細胞タイプ間の関係性を提供します。この情報は、脳の異なる部分で化学信号がどのように開始され、伝達されるかの詳細な設計図として使用できます。これらの電気信号は、脳回路がどのように機能し、脳が全体としてどのように機能するかの基礎です。
「この製品は、この前例のない、横断的な協力の力の証であり、より精密な脳治療への道を開きます」と、NIH BRAINイニシアチブのディレクターであるジョン・ンガイ博士（John Ngai, PhD）は述べています。
このコレクションに含まれる10の研究のうち、7つはNIH BRAINイニシアチブ細胞センサスネットワーク（BICCN）を通じて資金提供され、2つはより大規模なNIH BRAINイニシアチブを通じて資金提供されています。BICCNの中心的な目的は、脳の細胞の包括的な目録を開発することです（それらがどこにあるか、どのように発達するか、どのように協力して機能するか、およびどのように彼らの活動を調節するかを理解するために）脳障害がどのように発達し、進行し、最もよく治療されるかをよりよく理解するために。
その多分野にわたる国際的な協力のユニークな性質を活用することで、BICCNは他のどの科学者チームも達成できなかったことを成し遂げることができました。「今、私たちは次の大きなステップを踏み出す準備ができています。ヒトの脳と非ヒト霊長類の脳の細胞マップを完成させることです。」と、ンガイ博士は述べています。
BRAINイニシアチブ細胞アトラスネットワーク（BICAN）は、哺乳類の脳の細胞と細胞機能を理解するためのNIH BRAINイニシアチブの努力の次の段階です。BICANは、他の2つの大規模プロジェクト（BRAINイニシアチブ接続性スケール全体と精密脳細胞アクセスのためのアーマメント）と共に、行動の回路基盤を支配する基本原則を明らかにし、ヒトの脳障害を治療する新しいアプローチに情報を提供することで、神経科学研究を革命的にする変革的なプロジェクトです。
