Самая подробная карта человеческого мозга содержит 3300 типов клеток: как это на нас влияет (фото)

Фото: Getty Images

Созданный атлас предлагает детальный взгляд на внутреннюю работу 3300 типов клеток мозга, о значительной части которых ранее ученые даже не догадывались, пишет Live Science.

"Это не просто атлас, — сказал в интервью MIT Technology Review Эд Лейн (Ed Lein), нейробиолог из Института Аллена по изучению мозга и ведущий автор пяти статей, — Это действительно открывает совершенно новую область, где теперь можно заглянуть с чрезвычайно высоким клеточным разрешением в мозг видов, где это обычно было невозможно в прошлом".

Человеческий мозг — это невероятно сложная структура, содержащая примерно 86 миллиардов нейронов, которые отвечают за передачу информации с помощью электрических и химических сигналов. Кроме нейронов, мозг также содержит почти такое же количество ненейронных клеток, которые обеспечивают структурную поддержку, питательные вещества и изоляцию нейронов. Такие клетки, известные как глия, также играют важную роль в регулировании коммуникации между нейронами.

Что делает это исследование особенно новаторским, так это использование самых современных методов, которые ранее применялись в исследованиях на животных. Ученые использовали возможности транскриптомики — метода каталогизации всех РНК в отдельных клетках.

РНК, генетическая молекула, содержит инструкции для построения белков и выполнения других важных задач в клетках. Исследователи также использовали эпигеномику — метод изучения химических меток на ДНК, которые контролируют использование генов. Каждое из исследований в рамках проекта BICCN включало данные от сотен тысяч до миллионов клеток мозга.

Соединив эти методы, ученые построили детальные карты человеческого мозга на уровне одной клетки, как на стадии развития, так и во взрослом возрасте. Аналогичные исследования проведены на мозге обезьян, макак, шимпанзе и горилл, что позволило сравнить особенности между мозгом человека и других приматов.

Обнаружено, что хотя в мозге человека и обезьян существуют одинаковые типы клеток, активность генов в этих клетках существенно отличается. Это расхождение в активности генов влияет на то, как эти клетки функционируют и взаимодействуют друг с другом.

"Именно связи — то, как эти клетки общаются друг с другом — отличают нас от шимпанзе", — сказал Тригве Баккен, нейробиолог из Института Аллена, который работал над исследованиями приматов.

Несмотря на невероятную детализацию этого атласа человеческого мозга, он считается своеобразным черновиком. Следующим шагом для ученых является углубление в функции новооткрытых клеток мозга, особенно тех, что расположены глубоко в мозге, в частности в стволе. Кроме того, они стремятся выяснить, как активность генов в различных клетках влияет на развитие неврологических расстройств.

Поэтому этот амбициозный проект является значительным скачком в понимании человеческого мозга на клеточном уровне. Он не только проливает свет на то, что делает нас уникальными людьми, но и имеет потенциал для углубления наших знаний о неврологических заболеваниях.

Если мы хотим понять, что делает нас людьми и механизмы, ответственные за развитие неврологических расстройств, нам сначала необходимо иметь глубокие знания о человеческом мозге на клеточном уровне, что является именно тем, о чем говорится в этом сборнике статей BICCN.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform