แผนที่สมองมนุษย์ที่ละเอียดที่สุดในประวัติศาสตร์

[โฆษณา_1]

นักวิทยาศาสตร์ ได้เปิดเผยแผนที่สมองของมนุษย์วัยผู้ใหญ่ที่ละเอียดที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยเผยให้เห็นการจัดเรียงและหน้าที่ของเซลล์สมองกว่า 3,300 ชนิด

เซลล์พูร์คินเจ (Purkinje cells) เป็นเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ในสมองส่วนซีรีเบลลัม ตั้งอยู่ทางด้านหลังและด้านล่างของสมอง ภาพ: Steve Gschmeissner/Science Photo Library — เซลล์พูร์คินเจ (Purkinje cells) เป็นเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ในสมองส่วนซีรีเบลลัม ตั้งอยู่ทางด้านหลังและด้านล่างของสมอง ภาพ: *Steve Gschmeissner/Science Photo Library*

งานวิจัยชิ้นใหม่ที่สร้างแผนที่เซลล์สมองของมนุษย์ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 12 ตุลาคม ในรูปแบบบทความ 21 ฉบับที่ตีพิมพ์ในวารสาร 3 ฉบับ ได้แก่ Science, Science Advances และ Science Translational Medicine เอ็ด ไลน์ นักประสาทวิทยาจากสถาบัน Allen Institute for Brain Science และผู้เขียนหลักของบทความ 5 ฉบับกล่าวว่า "นี่ไม่ใช่แค่แผนที่สมอง แต่เป็นการเปิดโลกทัศน์ใหม่ทั้งหมดที่ทำให้เราสามารถศึกษาโครงสร้างสมองของสัตว์ในระดับเซลล์ที่สูงมาก ซึ่งไม่เคยเป็นไปได้มาก่อน"

งานวิจัยใหม่นี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการขนาดใหญ่โดยสถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NIH) ซึ่งเริ่มต้นในปี 2017 เพื่อจัดทำบัญชีรายชื่อสมองของหนู มนุษย์ และลิงที่ไม่ใช่มนุษย์

เซลล์ที่ถูกทำแผนที่นั้นรวมถึงเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์สมองที่สื่อสารกันผ่านทางข้อความไฟฟ้าและเคมี และเซลล์อื่นๆ อีกจำนวนใกล้เคียงกัน สมองของผู้ใหญ่มีเซลล์ประสาทประมาณ 86 พันล้านเซลล์ บวกหรือลบ 8 พันล้านเซลล์ และเซลล์อื่นๆ อีกประมาณ 84 พันล้านเซลล์

ทีมวิจัยใช้เทคนิคที่เรียกว่าทรานสคริปโตมิกส์ (transcriptomics) เพื่อจัดทำแค็ตตาล็อกอาร์เอ็นเอ (RNA) ทั้งหมดในแต่ละเซลล์ อาร์เอ็นเอเป็นโมเลกุลทางพันธุกรรมที่บรรจุคำสั่งสำหรับการสร้างโปรตีนและหน้าที่สำคัญอื่นๆ นอกจากนี้ พวกเขายังใช้เอพิเจเนติกส์ (epigenetics) เพื่อตรวจสอบสัญญาณทางเคมีที่อยู่บนดีเอ็นเอ (DNA) และควบคุมการทำงานของยีน การศึกษาแต่ละครั้งในโครงการนี้รวบรวมข้อมูลจากเซลล์สมองหลายแสนถึงหลายล้านเซลล์

ด้วยการผสมผสานเทคนิคเหล่านี้ ทีมวิจัยได้สร้างแผนที่เซลล์ของสมองมนุษย์ทั้งในระยะพัฒนาการและวัยผู้ใหญ่ รวมถึงสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มไพรเมตอื่นๆ อีกหลายกลุ่ม เช่น ลิงมาร์โมเซ็ต ( Callithrix ) และลิงมาคาก ( Macaca ) จากนั้น พวกเขาสามารถเปรียบเทียบสมองของมนุษย์และไพรเมตได้โดยตรง ซึ่งเผยให้เห็นว่าเซลล์หลายชนิดในสมองของมนุษย์ก็มีอยู่ในลิงชิมแปนซีและกอริลลาเช่นกัน แต่ถึงแม้จะมีเซลล์หลายชนิดที่เหมือนกัน กิจกรรมของยีนในเซลล์เหล่านี้ในมนุษย์และไพรเมตกลับแตกต่างกันมาก ส่งผลให้การทำงานร่วมกันของเซลล์แตกต่างกันด้วย

แม้ว่าแผนที่สมองมนุษย์ฉบับนี้จะมีรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน แต่ก็เป็นเพียงฉบับร่างแรกของทีมเท่านั้น ต่อไปพวกเขาต้องการถอดรหัสหน้าที่ของเซลล์สมองที่เพิ่งค้นพบ ซึ่งมีจำนวนมากที่อยู่ลึกเข้าไปในสมอง ในโครงสร้างต่างๆ เช่น ก้านสมอง นอกจากนี้ พวกเขายังต้องการทำความเข้าใจว่ากิจกรรมของยีนในเซลล์ต่างๆ มีส่วนทำให้เกิดโรคทางระบบประสาทได้อย่างไร

ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )

[โฆษณา_2]
ลิงค์ที่มา