دقیق‌ترین نقشه مغز انسان در طول تاریخ

دانشمندان دقیق‌ترین نقشه مغز انسان بالغ تا به امروز را رونمایی کرده‌اند که چیدمان و عملکرد ۳۳۰۰ نوع مختلف سلول مغزی را آشکار می‌کند.

سلول‌های پورکینژ، نورون‌های بزرگی در مخچه هستند که در پشت و زیر مغز قرار دارند. عکس: استیو گشمایسنر/کتابخانه عکس علمی — سلول‌های پورکینژ، نورون‌های بزرگی در مخچه هستند که در قسمت عقب و پایین مغز قرار دارند. عکس: *استیو گشمایسنر/کتابخانه عکس علمی*

تحقیقات جدید در مورد نقشه‌برداری از سلول‌های مغز انسان در ۱۲ اکتبر به صورت ۲۱ مقاله در سه مجله Science، Science Advances و Science Translational Medicine منتشر شد. اد لین، دانشمند علوم اعصاب در موسسه علوم مغز آلن و نویسنده اصلی پنج مقاله، گفت: «این فقط یک اطلس نیست؛ بلکه واقعاً یک حوزه کاملاً جدید را باز می‌کند که در آن می‌توانید مغز حیوانات را با وضوح سلولی بسیار بالایی مشاهده کنید که قبلاً امکان‌پذیر نبود.»

این تحقیق جدید به عنوان بخشی از یک پروژه بزرگ توسط موسسه ملی بهداشت ایالات متحده (NIH) انجام شد. این پروژه که در سال ۲۰۱۷ آغاز شد، با هدف فهرست‌بندی سلول‌های مغز موش‌ها، انسان‌ها و نخستی‌سانان غیرانسانی انجام شد.

سلول‌های نقشه‌برداری‌شده شامل نورون‌ها - سلول‌های مغزی که از طریق پیام‌های الکتریکی و شیمیایی ارتباط برقرار می‌کنند - و سایر سلول‌ها به تعداد تقریباً مساوی هستند. مغز یک انسان بالغ تقریباً ۸۶ میلیارد نورون، به اضافه یا منهای ۸ میلیارد، و حدود ۸۴ میلیارد سلول دیگر دارد.

تیم دانشمندان از تکنیک‌های رونویسی برای فهرست‌بندی تمام RNA در هر سلول استفاده کردند. RNA مولکول ژنتیکی است که حاوی دستورالعمل‌هایی برای ساخت پروتئین‌ها و انجام چندین کار مهم دیگر است. آنها همچنین از تکنیک‌های اپی‌ژنتیک برای بررسی سیگنال‌های شیمیایی واقع در بالای DNA و کنترل نحوه استفاده از ژن‌ها استفاده کردند. مطالعات فردی موجود در این پروژه شامل داده‌های صدها هزار تا میلیون‌ها سلول مغزی بود.

تیم تحقیقاتی با ترکیب این تکنیک‌ها، نقشه‌های سلولی مغز انسان در حال رشد و بالغ و همچنین مغز چندین گروه دیگر از نخستی‌سانان، مانند میمون‌های سنجابی ( کالیتریکس ) و ماکاک‌ها ( ماکاکا ) را ایجاد کردند. از آنجا، آنها توانستند مغز انسان و نخستی‌سانان را مستقیماً مقایسه کنند و نشان دهند که بسیاری از انواع سلول‌های مغز انسان در شامپانزه‌ها و گوریل‌ها نیز یافت می‌شوند. اما با وجود به اشتراک گذاشتن انواع سلول‌های یکسان، فعالیت ژنی این سلول‌ها در انسان و نخستی‌سانان بسیار متفاوت است و منجر به تفاوت‌هایی در هماهنگی سلولی می‌شود.

با وجود جزئیات بی‌سابقه، نقشه مغز انسان تنها اولین طرح اولیه تیم تحقیقاتی است. در مرحله بعد، آنها می‌خواهند عملکرد سلول‌های تازه کشف شده در مغز را که تعداد زیادی از آنها در اعماق مغز، در ساختارهایی مانند ساقه مغز قرار دارند، رمزگشایی کنند. آنها همچنین می‌خواهند بفهمند که چگونه فعالیت ژن سلول‌های مختلف در ایجاد بیماری‌های عصبی نقش دارد.

پنجشنبه تائو (طبق گفته Live Science )

لینک منبع