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研究有助于找到人脑的遗传蓝图
该团队分析了 93 对同卵双胞胎和 68 对异卵双胞胎的 MRI 扫描结果。
目的是绘制他们大脑中皮质和皮质下结构的遗传相关性（或遗传性）图。 一项针对 65 岁或 65 岁以上健康双胞胎的研究揭示了基因如何影响关键灰质结构发育的重要线索，为绘制人类大脑的基因蓝图铺平了道路。或遗传性）的大脑皮层和皮层下结构。这些结构负责从记忆和视觉处理到运动控制的功能。
首席研究员魏文教授说，我们知道基因是大脑发育的有力支撑。但我们仍然不明白哪些特定基因受到影响，或者它们如何影响不同的大脑结构。为了识别这些基因，我们首先需要知道它们是否由大脑的不同部分共享，或者是单个结构所独有的。他补充说，这是第一次尝试使用双胞胎设计检查所有大脑结构之间的遗传相关性。
该团队分析了 93 对同卵双胞胎和 68 对异卵双胞胎的 MRI 扫描结果。这些参与者都是没有痴呆症的白人男性和女性，平均年龄为 70 岁，居住在澳大利亚东部各州。
科学家们测量了他们大脑结构的体积（总共 12 个），并使用统计和遗传模型确定了每个结构的遗传力。遗传力是基因导致表型或物理差异的程度。一些主要的关键发现是皮质和皮质下大脑结构的体积具有中等至强烈的遗传贡献（40% 至 80%）。皮层下海马体在记忆过程中起关键作用，在老年人中具有超过 70% 的遗传贡献。
该研究发现，包括额叶（运动、记忆和动机）和枕叶（视觉处理）在内的皮质结构具有超过 70% 的遗传贡献。
最后，数据表明大脑中有三个基因相关的簇。在这些区域，相同的基因组似乎影响了多个结构。
一个簇涉及四个皮质叶结构，而另外两个簇涉及皮质下结构簇。
Perminder Sachdev教授说，这三个基因相关簇的存在是最重要的结果，也是这项工作的新颖之处。
它为我们提供了一个蓝图，用于形成一个新的大脑模型，将其细分为基因相关的结构。他补充说，这可以应用于大数据分析，并用于更有效地寻找参与大脑发育的特定基因。
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Sachdev 说，经典的双胞胎设计是了解身体或行为特征是否具有遗传决定因素的重要工具。
双胞胎研究比较了同卵（同卵）双胞胎（其 DNA 的 100% 相同）和异卵（异卵）双胞胎（其 DNA 的 50%）之间给定特征（或特征）的相似性。
在这些研究中，如果同卵双胞胎的身体特征比异卵双胞胎更相似，这表明遗传贡献很大。
尽管在所有检查的结构中都发现了很强的遗传贡献，但 Sachdev 说他对皮质和皮质下结构之间的低遗传相关性感到惊讶。这些结构往往具有独特的遗传决定因素，并且只有微弱的相关性。
他说，这提醒我们，大脑是一个极其复杂的器官，不能出于遗传目的将其视为同质结构。
研究人员希望他们的结果将导致该领域的进步，并更好地了解人类大脑的遗传蓝图。
Sachdev 说，这是需要采取的关键的第一步。
补充说，这还有很长的路要走，但如果我们能够了解人类大脑变异的遗传基础，我们就可以开始了解导致这些差异的机制，这也是未来疾病发展的基础。
该研究发表在《科学报告》杂志上。