Cea mai detaliată hartă a creierului uman din istorie

Oamenii de știință au dezvăluit cea mai detaliată hartă a creierului uman adult realizată până în prezent, dezvăluind aranjamentul și funcția a 3.300 de tipuri de celule cerebrale.

Celulele Purkinje, celule nervoase mari din cerebel, sunt situate în partea din spate și inferioară a creierului. Fotografie: Steve Gschmeissner/Science Photo Library — Celulele Purkinje, celule nervoase mari din cerebel, sunt situate în partea din spate și inferioară a creierului. Fotografie: *Steve Gschmeissner/Science Photo Library*

Noul studiu, care cartografiază celulele creierului uman, a fost publicat pe 12 octombrie în 21 de lucrări publicate în trei reviste: Science, Science Advances și Science Translational Medicine . „Nu este doar un atlas, ci deschide cu adevărat un domeniu complet nou în care poți examina creierul animalelor la o rezoluție celulară extrem de mare, ceea ce nu era posibil înainte”, a declarat Ed Lein, neurocercetător la Institutul Allen pentru Știința Creierului și autor principal a cinci dintre lucrări.

Noua cercetare face parte dintr-un proiect major al Institutelor Naționale de Sănătate din SUA (NIH), care a început în 2017 pentru a cataloga creierele șoarecilor, oamenilor și primatelor neumane.

Celulele cartografiate au inclus neuroni — celule cerebrale care comunică prin mesaje electrice și chimice — și aproximativ același număr de alte celule. Creierul adult conține aproximativ 86 de miliarde de neuroni, plus sau minus 8 miliarde, și aproximativ 84 de miliarde de alte celule.

Echipa a folosit o tehnică numită transcriptomică pentru a cataloga tot ARN-ul din fiecare celulă. ARN-ul este o moleculă genetică ce poartă instrucțiuni pentru producerea de proteine și alte sarcini importante. De asemenea, au folosit epigenetica pentru a examina semnalele chimice care se află deasupra ADN-ului și controlează modul în care sunt utilizate genele. Studiile individuale incluse în proiect au inclus date de la sute de mii până la milioane de celule cerebrale.

Combinând aceste tehnici, echipa a creat hărți celulare ale creierului uman în curs de dezvoltare și al celui adult, precum și ale creierului altor grupuri de primate, cum ar fi marmoseții ( Callithrix ) și macacii ( Macaca ). De acolo, au putut compara direct creierul uman și cel al primatelor, dezvăluind că multe dintre tipurile de celule din creierul uman sunt prezente și la cimpanzei și gorile. Dar, în ciuda tipurilor de celule comune, activitatea genică a acestor celule la oameni și la primate este foarte diferită, ceea ce duce la diferențe în modul în care celulele se coordonează.

Deși fără precedent în detalii, harta creierului uman este doar prima schiță a echipei. În continuare, ei vor să decodeze funcțiile celulelor cerebrale nou descoperite, un număr mare dintre acestea fiind situate în adâncul creierului, în structuri precum trunchiul cerebral. De asemenea, vor să înțeleagă cum activitatea genetică a diferitelor celule contribuie la dezvoltarea bolilor neurologice.

Thu Thao (conform Live Science )

Legătură sursă