深圳商報2019年8月9日訊 （記者袁斯茹）大腦擁有近千億個神經元，它們如何連接并有序工作，是科研工作者一直探究的謎題。
“人見了老虎會害怕，產生汗毛倒豎、瞳孔放大、拔腿就跑等一系列應激反應，這其實都是由大腦里的神經環路來控制的。我們的研究就是要找到這些功能性神經環路，并解釋其中的運轉原理。”近日接受深圳商報記者采訪時，中科院深圳先進院基因編輯腦疾病動物模型研究中心主任路中華如此表示。
求解是開始，路中華還致力于腦疾病診斷干預策略的開發。他說：“自閉癥、抑郁癥、老年癡呆癥等腦疾病正困擾著越來越多人的生活，并帶來沉重社會負擔。我們希望在攻克這些疾病上取得突破。”
動物模型研究取得突破
目前許多腦疾病都無辦法根治。以老年癡呆癥為例，在過去40年里，全世界投入了數千億美元，但仍未找到有效藥物。
路中華告訴記者，研究疾病有一個相對標準的“套路”：首先制備一個動物模型，讓動物患上同樣的病；然后研究這種疾病的機理，尋找治療方法；如果能把動物的病治好，就可以嘗試將同樣的技術移植到人身上進行臨床試驗，最后投入實際運用。
“這種‘套路’在腦疾病研究中遇到了困難，因為通常用來做實驗的動物如嚙齒類動物，其大腦構造和人類差別較大，因此在研究中，需要找到神經系統和人類更為接近的動物，比如非人靈長類動物。這也是在‘套路’中尋求突破。”路中華說。
路中華分享了最新“突破”案例：今年6月，深圳先進院腦科學團隊和多個國際團隊聯合攻關，成功制備出新型模擬人類自閉癥SHANK3基因突變的非人靈長類動物模型。
根據《中國自閉癥教育康復行業發展狀況報告》顯示，目前中國自閉癥患者已超1000萬，其中0到14歲兒童患者超過200萬，近年來患病率仍有上升趨勢。目前醫學界尚未探知造成自閉癥的確切病因和發病機制，而康復訓練作為公認有效的治療方法，也只能起到改善作用，并不能完全治愈。
“我們針對與自閉癥發生高度相關的SHANK3基因進行深入研究，發現攜帶SHANK3突變的非人靈長類動物出現了和自閉癥人群相似的行為以及大腦連接的異常，”路中華告訴記者。
這一模型的建立為自閉癥機理的解析以及臨床干預方法的發展奠定了重要基礎，是近年來國際神經科學界在腦疾病動物模型研究方向取得的關鍵性突破之一。該成果以長文形式發表于國際頂級期刊《自然》（Nature）雜志。
給大腦活動繪一幅圖
采訪中，路中華展示了團隊的另一項最新科研成果：研發出新一代的靈長類腦結構與功能圖譜技術，即“給大腦活動繪一幅圖”。
在神經系統中，神經細胞之間相互連接形成神經環路。神經環路以及神經連接的異常，在神經精神疾病的發生和臨床表現中起到關鍵作用，其核心機制的解析是發展新的診斷方法和治療策略的必要條件。腦結構與活動圖譜技術，是解析腦在正常和疾病狀態下的環路與突觸機制的基石和重要研究方向。
路中華告訴記者，現今國際上尚無成熟高效解析靈長類腦圖譜的工具和方法，課題組借助在低等模式生物中的研究成果，發展了新的腦圖譜解析策略，開發了一系列的靈長類神經環路示蹤工具，成功實現了對靈長類動物腦圖譜的示蹤和繪制，有望填補這一領域的空白。
將科研融入生活點滴
在2016年加入深圳先進院之前，路中華曾在美國從事嗅覺方面的博士后研究，合作導師是諾貝爾獎得主琳達·巴克，并在《科學》《自然》等國際頂級期刊上發表多篇論文。
談起自己的論文，路中華隨手從辦公桌上拿起一盒彩色別針，撿了幾顆不同顏色的一字排開，“簡單來說，我們假設嗅覺皮層里有很多不同顏色的開關，每個開關負責不同的功能。比如小鼠聞到了天敵的氣息，就自動開啟‘紅色開關’，我們的研究就是要找出每個‘開關’對應控制的行為。”路中華解釋道。
博士后研究結束后，路中華看到了腦科學及腦疾病研究的潛力，同時出于一直以來對神經科學的興趣，決定調整方向重點研究腦疾病。當時，深圳先進院已經搭建了相對完善的非人靈長類動物研究平臺。路中華告訴記者：“雖然在國外待了十幾年，但還是感覺回國更有歸屬感。”
科學原理神秘而復雜，但路中華非常善于用生動的比喻來解釋自己的研究。他將最近研究的帕金森課題，比作給患者的大腦里裝一個“假油門”，并通過藥物刺激，讓患者大腦的“剎車”和“油門”像正常人一樣工作。
這種將科研融入生活點滴的習慣，也許和路中華對工作的投入有關。“我一周工作七天，幾年來天天如此，不是因為我本人有多么勤奮，而是因為要完成的工作太多。我們的研究對攻克腦疾病來說，僅僅是萬里長征開始了第一步。”路中華最后表示。