发布日期： 2024年10月23日
来源：Nature Genetics
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在有史以来最大规模的DNA和脑容量研究之一中，研究人员已经确定了254种基因变异，这些变异决定了“深层大脑”的关键结构，包括那些控制记忆、运动技能、成瘾行为等的基因变异。研究结果刚刚发表在《Nature Genetics》杂志上。
这项研究是由通过荟萃分析增强神经成像遗传学（ENIGMA）联盟提供支持的，该联盟是南加州大学凯克医学院（Keck School of Medicine）的一项国际努力，该联盟联合了45个国家的1000多个研究实验室，寻找影响大脑结构和功能的遗传变异。
“众所周知，许多脑部疾病都是部分遗传的，但从科学的角度来看，我们希望找到导致这些疾病的遗传密码的具体变化。”南加州大学Mark and Mary Stevens神经成像和信息学研究所副主任，ENIGMA的首席研究员Paul M. Thompson博士说。“通过在世界各地开展这项研究，我们开始关注所谓的‘人类的遗传本质’。”
确定某些群体（例如，患有特定脑部疾病的人）的大脑区域比其他人大或小，可以帮助科学家开始了解导致大脑功能障碍的原因。找到控制这些大脑区域发育的基因为如何干预提供了进一步的线索。
在目前由美国国立卫生研究院部分资助的研究中，来自世界各地的189名研究人员组成的团队收集了DNA样本和脑磁共振成像扫描，测量了来自74,898名参与者关键皮层下区域的体积，也被称为“深层大脑”。然后，他们进行了全基因组关联研究（GWAS），这是一种可以识别与各种特征或疾病相关的遗传变异的方法，发现一些基因与脑容量相关，这些基因与帕金森病和注意力缺陷/多动障碍（ADHD）的风险较高。
澳大利亚昆士兰医学研究所（QIMR Berghofer）计算神经基因组学副教授、《Nature Genetics》研究的首席研究员Miguel Rentería博士说：“有强有力的证据表明，多动症和帕金森症有生物学基础，这项研究是理解和最终更有效地治疗这些疾病的必要步骤。我们的研究结果表明，支撑个体大脑结构差异的基因影响可能是理解大脑相关疾病潜在原因的基础。”
研究人员分析了关键皮层下结构的脑容量，包括脑干、海马、杏仁核、丘脑、伏隔核、壳核、尾状核、苍白球和腹侧间脑。这些区域对于形成记忆、调节情绪、控制运动、处理来自外部世界的感官数据以及对奖励和惩罚做出反应至关重要。
GWAS揭示了254个与这些区域的脑容量相关的基因变异，解释了研究中观察到的参与者脑容量差异的10%。虽然先前的研究已经明确地将某些区域与疾病联系起来，例如基底神经节与帕金森病，但新的研究揭示了哪些基因变异更精确地塑造了脑容量。
“这篇论文第一次准确地指出了这些基因在大脑中的作用，”Thompson说。
研究人员指出，这项研究是相关的，因此在将基因与各种疾病因果联系起来之前，还需要进行更多的调查。
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