Najbardziej szczegółowa mapa ludzkiego mózgu w historii

[reklama_1]

Naukowcy stworzyli najdokładniejszą jak dotąd mapę dorosłego mózgu, ukazującą rozmieszczenie i funkcje 3300 typów komórek mózgowych.

Komórki Purkinjego, duże komórki nerwowe w móżdżku, znajdują się z tyłu i na dole mózgu. Zdjęcie: Steve Gschmeissner/Science Photo Library — Komórki Purkinjego, duże komórki nerwowe w móżdżku, znajdują się z tyłu i na dole mózgu. Zdjęcie: *Steve Gschmeissner/Science Photo Library*

Nowe badanie, które mapuje ludzkie komórki mózgowe, zostało opublikowane 12 października w 21 artykułach opublikowanych w trzech czasopismach: „Science”, „Science Advances” i „Science Translational Medicine” . „To nie tylko atlas, to naprawdę otwiera zupełnie nową dziedzinę, w której można oglądać mózgi zwierząt z niezwykle wysoką rozdzielczością komórkową, co wcześniej nie było możliwe” – powiedział Ed Lein, neurobiolog z Allen Institute for Brain Science i główny autor pięciu artykułów.

Nowe badania stanowią część dużego projektu amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH), który rozpoczął się w 2017 r. i ma na celu katalogowanie mózgów myszy, ludzi i naczelnych.

Zmapowane komórki obejmowały neurony – komórki mózgowe komunikujące się za pomocą sygnałów elektrycznych i chemicznych – oraz mniej więcej taką samą liczbę innych komórek. Mózg dorosłego człowieka zawiera około 86 miliardów neuronów (plus minus 8 miliardów) i około 84 miliardów innych komórek.

Zespół wykorzystał technikę zwaną transkryptomiką do skatalogowania całego RNA w każdej komórce. RNA to cząsteczka genetyczna, która zawiera instrukcje dotyczące wytwarzania białek i innych ważnych zadań. Wykorzystali również epigenetykę do zbadania sygnałów chemicznych, które znajdują się na powierzchni DNA i kontrolują sposób wykorzystania genów. Poszczególne badania objęte projektem obejmowały dane pochodzące z setek tysięcy, a nawet milionów komórek mózgowych.

Łącząc te techniki, zespół stworzył mapy komórkowe rozwijającego się i dorosłego mózgu człowieka, a także mózgów kilku innych grup naczelnych, takich jak marmozety ( Callithrix ) i makaki ( Macaca ). Na tej podstawie byli w stanie bezpośrednio porównać mózgi ludzi i naczelnych, ujawniając, że wiele typów komórek w mózgu ludzkim występuje również u szympansów i goryli. Jednak pomimo wspólnych typów komórek, aktywność genów tych komórek u ludzi i naczelnych jest bardzo różna, co prowadzi do różnic w sposobie koordynacji między komórkami.

Choć mapa ludzkiego mózgu jest bezprecedensowa pod względem szczegółowości, to dopiero pierwszy szkic projektu zespołu. Następnie naukowcy chcą rozszyfrować funkcje nowo odkrytych komórek mózgowych, z których wiele znajduje się głęboko w mózgu, w strukturach takich jak pień mózgu. Chcą również zrozumieć, jak aktywność genów w różnych komórkach przyczynia się do rozwoju chorób neurologicznych.

Thu Thao (według Live Science )

Link źródłowy