通过采用独特的、多方位的方法，Lieber脑发育研究所的科学家们发现了遗传表达异常的负面反应，由此可检测到人类脑部早期的发育状况。该项研究发表于12月15日《Nature Neuroscience》杂志上，为识别大脑发育的生物学标记提供了新的技术手段，比如大脑发育缺陷方面的疾病，如精神分裂症、自闭症（ASD）。

科学家们采用最新进的测序技术研究尸体的大脑样品，发现了在其发育的不同阶段大脑背侧前额叶皮层（DLPFC）的基因表达具有成千上万的不同（表达区域或者DERs的不同）。他们从大脑发育的六个不同阶段来研究——胎儿、婴儿、儿童、青年、成年及老年，重点是DLPFC，因为其余自闭症及ASD有着紧密的关系。科学家们运用一种被称作“derfinder”的复杂的数据方法来识别该区域。

LIBD的研究员兼本论文的作者Andrew E. Jaffe解释：“通过查找所以与derfinder有关的全基因组，我们可辨别基因组的许多部分，包括先前认为对大脑发育无用的。”

后来，他们分析了72个人类大脑，进入开放资源数据库，将他们确定的DERs在人类大脑上描点，并观察16个不同大脑区域的表达，包括发育中的小鼠大脑皮层，人类皮肤以及干细胞。他们发现，包含有DERs区域的基因在婴幼儿到成年时期表达很活跃，并且与重要的大脑信号以及沟通机制有紧密联系。大部分的DERs与胎儿时期神经元的成熟有关，这为神经元的发育障碍出现在早期提供了新的依据。

Jaffe说：“我们发现，从胎儿时期到出生后的转变是表达差异的主要原因，差异的出现代表了细胞最早发育阶段的信号。”研究人员发现该类型在大脑的16个区域均有相似的表达，由此表明，具有DERs功能的基因组就像大脑发育的开关，与它们在哪里并没有关系。

研究发现，在早期大脑发育信号和精神分裂症、ASD及智力障碍疾病的异常基因区域有显著的重叠。更有趣的是，DERs的表达在老年时期表达更活跃，并且与阿尔茨海默症及帕金森疾病的基因区域重叠。

LIBD董事长兼研究员Daniel R. Weinberger说：“将大脑发育障碍如精神分裂症及自闭症，与早期大脑发育的特异分子信号联系起来，我们可更容易发现在大脑早期患病阶段进行治疗，而不是在患病行为表现出来后再治疗。”

LIBD研究团队总结，许多DERs对大脑发育很重要，以及信号的发育，包括用先前的技术手段未能检测到的异常行为，由此表明，在公共数据库里人类基因组的转录组目前并不完整。

该研究团队的所有数据可免费提供更深入的分析，从Track Hub of the UCSC Genome查找LIBD Human DLPFC Development，由国家生物技术信息中心负责维护。