研究提出跨物種全腦精準映射計算框架

中國科學院生物物理研究所李昂研究組聯合王曉群研究組開發了名為TransBrain的計算框架，首次實現了人類和小鼠全腦表型的高精度映射。相關論文近日發表于《自然-方法學》，并以研究簡報形式進行了專題報道和評價。

在長達數千萬年的進化歷程中，靈長類大腦相比于嚙齒類動物發生了大規模的重組，特別是皮層區域經歷了劇烈的擴張與功能特化。如何在人類與小鼠之間建立定量化的比較橋梁，始終是困擾神經科學家的核心難題，這一"翻譯鴻溝"也阻礙了大量臨床前研究成果成功轉化到人類。

為了解決這一難題，研究團隊系統整合了全腦的空間轉錄組數據、連接組數據和解剖層級信息，使用人工智能和圖模型算法構建了人類和小鼠之間的定量比較框架TransBrain。

該框架的提出將跨物種研究帶入到了定量化和系統性建模的新階段。未來，TransBrain有望在多個方向發揮重要作用：定量預測模式動物中藥物誘導的網絡變化在人類中的響應，為精神疾病的不同生物亞型匹配最佳的動物模型，將小鼠中因果明確的神經環路研究成果轉化為對人類認知功能的理解，從而助力精準精神醫學的發展。此外，該框架也將為構建更多物種間的同源性映射方法提供重要參考。TransBrain已完全開源，供全球研究者使用。

中國科學院生物物理研究所李昂研究員和王曉群研究員為該論文的共同通訊作者，生物物理研究所在讀博士生黃上錚和張童禹為共同第一作者。該工作受到科技部、國家自然科學基金委、北京市科委、新基石研究員等項目的資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41592-025-02961-3