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雄鸡报晓、鲑鱼洄游、春去秋来......自然界所有生物的生命活动都存在节律现象，也就是我们俗称的“生物钟”。与地球24小时的自转周期保持同步，对于生物维持健康的生理状态至关重要。 现代社会压力使人类的作息时间很难严格遵循于体内的生物钟，加班、频繁跨越时区、熬夜玩手机等，越来越多人都面临着生物钟紊乱的困扰，因此研究节律对于现代与未来的社会有着非同寻常的意义。 经过长时间的研究，人们发现生物的节律与基因密切相关，2017年的诺贝尔生理或医学奖就颁给了三位研究节律相关基因的科学家。 中国科学院神经科学研究所的孙强研究员与刘真研究员、张洪钧研究员合作，三个研究团队经过三年努力，利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9），成功构建了世界首例核心节律基因BMAL1敲除猕猴模型。该项成果1月24日在线发表在权威综合英文期刊《国家科学评论》上，论文共同通讯作者为中国科学院神经科学研究所张洪钧研究员、孙强研究员。该成果表明中国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代，为脑认知功能研究、重大疾病早期诊断与干预、药物研发等提供新型高效的动物模型。  △“敲除猴”模型存在昼夜节律紊乱，并表现出类似精神分裂症的症状 为什么要用克隆猴模型做这项研究  这个曾经成功培育出克隆猴中中、华华的团队（相关链接：克隆猴诞生之后，会克隆人吗？），早在2015年底，就曾经利用CRISPR/Cas9技术，针对核心节律基因BMAL1进行基因编辑，并在2016年顺利出生了五只基因敲除小猴。研究团队从中采集了一只睡眠紊乱最明显的BMAL1敲除猕猴的体细胞，通过体细胞克隆技术，获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴，这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。 张洪钧研究员介绍，之所以如此大费周章构建基因敲除猴，研究者最期望的就是在猴身上找到类似节律紊乱患者的症状，这是非人灵长类较之小鼠等实验动物的真正优势。猕猴除了具有昼行性这一特性，在脑结构和功能上也与人类高度相似，可以用来研究脑疾病和高级认知功能。随着近年来神经所新开发的缩短猴生殖周期技术的不断优化，以及体细胞克隆猴的实现，弥补了猕猴繁殖周期长，单胎数量少的不足，可以构建出足够数目的具有统一遗传背景的动物模型。 有很多研究表明，生物节律紊乱与睡眠障碍、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、精神类疾病（如抑郁症）等疾病密切相关。但是通常在实验小鼠身上，很难认定有抑郁或是双相情感障碍之类的问题，而在非人灵长类身上就相对明显。研究人员发现与压力应激相关的皮质醇在“敲除猴”的血液中一直处于高水平，这让他们联想到“敲除猴”在与人接触时极度紧张的反应。当保育员靠近“敲除猴”时，它会双手抱住头部，蜷缩在角落里，不敢活动。
此外研究人员给猴子们做了一个经典的听觉刺激实验，在给出的一连串规律的声音中随机插入特殊的声音，记录猴子听到声音时的脑电，发现“敲除猴”敲除猴大脑在识别和反应这些特殊事件的能力上不如正常猴，这与精神分裂患者的情况类似。 将为脑疾病治疗提供精准干预方法  非人灵长类的节律紊乱模型有望给节律研究带来新的突破。中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明院士介绍，目前脑疾病治疗领域，面临的普遍问题包括致病机理不清楚，缺乏特异的药物靶点，以及药物的研发缓慢，失败率高等。该研究将生物节律与睡眠问题、精神疾病、免疫炎症反应、早衰等重大疾病联系起来，既可为开发这些疾病的治疗手段提供稳固可靠的理论基础，又可将其与临床相结合，寻求对人类更精准有效的干预方法。
目前中国在非人灵长类模型制备技术上具有领先优势，并且这一优势正在逐步扩大，将有助于中国神经科学研究走在世界前列。 “中国脑计划”有望今年启动  △中国科学院神经科学研究所团队 蒲慕明院士同时透露，今年有望成为“中国脑计划”起步之年。“中国脑计划”具体指脑科学与类脑研究，该计划旨在探索大脑奥秘，攻克大脑疾病和发展类脑人工智能技术。
2018年5月上海脑科学与类脑研究中心在张江实验室正式成立。该中心聚焦国家在脑科学与类脑研究领域的战略需求，组织承接国家和上海市任务部署，加快推动我国在该领域的重大突破和跨越，力争建设成为世界一流的脑科学研究机构。
近年来，脑科学正成为多学科交叉的重要前沿科学领域，也是众多国家的科技战略重点。2013年以来，美国与欧盟均启动了面向未来的脑科学研究计划。脑科学的发展面临前所未有的发展机遇，脑科学家们正不断获取更多突破性的发现，这些发现将能够对整个社会变革产生重大影响。 来源：东方网 |
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