“数字孪生”平台能精确追踪脑健康研究全过程

美国得克萨斯大学休斯顿健康科学中心研究人员开发出一种名为“神经解剖锚定信息管理平台”(NIMP)的“数字孪生”平台，可将脑健康研究的实际工作流程精确镜像化，追踪脑组织从采集、流转、测序到数据存储的全过程。相关研究发表于最新《细胞·基因组学》。

可供研究的健康人脑组织十分稀缺，科研人员需要充分利用每一份来之不易的样本。为开展研究，单个大脑的组织样本往往被分送至多家机构，由不同实验室分别处理和测序，随后产生大量数据。样本不断流转，数据也可能分散保存。如果缺乏统一、连贯的记录，组织来源、实验过程与数据文件之间便难以准确对应，数据的共享、合并和再利用也会受到限制。

样本共享之后，管理难题并不止于知道组织去了哪里。科研人员还需要了解每块组织来自哪个脑区、对应哪名捐献者、经历过哪些处理，以及由此产生的数据存放在何处。缺少这些信息，即使获得了测序数据，也难以完整还原其来源和实验过程。因此，从组织采集到数据生成的每一个环节，都需要留下清晰记录，并保证样本与数据始终能够相互对应。

NIMP正是针对这一需求设计的。在细胞图谱网络(BICAN)相关研究中，十余个实验室参与将组织资源转化为数据的过程。平台管理组织与数据之间的15个步骤，记录哪家实验室接收了哪块组织、开展了哪些处理、将样本送往何处测序，以及测序数据最终存放在哪里。除样本流向外，平台还能追踪组织来自大脑的哪个区域，并关联捐献者的人口统计信息。

团队成员表示，这套“数字孪生”系统类似记录资金转账、账本和交易的银行体系，以严格记录保障大规模合作中的组织与数据管理。

这些成果为以同样方法绘制大脑不同区域的图谱奠定了基础。NIMP提供了追踪、连接和整合各实验室组织与数据的基础设施，有助于科研人员更深入地认识人脑，并为脑健康研究提供支持。