Найдетальніша карта людського мозку містить 3300 типів клітин: як це на нас впливає (фото)

Створений атлас пропонує детальний погляд на внутрішню роботу 3300 типів клітин мозку, про значну частину яких раніше науковці навіть не здогадувалися, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

"Це не просто атлас, — сказав в інтерв'ю MIT Technology Review Ед Лейн (Ed Lein), нейробіолог з Інституту Аллена з вивчення мозку і провідний автор п'яти статей. — Це дійсно відкриває абсолютно нову область, де тепер можна зазирнути з надзвичайно високою клітинною роздільною здатністю в мозок видів, де це зазвичай було неможливо в минулому".

Людський мозок — це неймовірно складна структура, що містить приблизно 86 мільярдів нейронів, які відповідають за передачу інформації за допомогою електричних і хімічних сигналів. Окрім нейронів, мозок також містить майже таку ж кількість не нейронних клітин, які забезпечують структурну підтримку, поживні речовини та ізоляцію нейронів. Такі клітини, відомі як глія, також відіграють важливу роль у регулюванні комунікації між нейронами.

Що робить це дослідження особливо новаторським, так це використання найсучасніших методів, які раніше застосовувалися в дослідженнях на тваринах. Вчені використали можливості транскриптоміки — методу каталогізації всіх РНК в окремих клітинах.

РНК, генетична молекула, містить інструкції для побудови білків та виконання інших важливих завдань у клітинах. Дослідники також використовували епігеноміку — метод вивчення хімічних міток на ДНК, які контролюють використання генів. Кожне з досліджень в межах проєкту BICCN включало дані від сотень тисяч до мільйонів клітин мозку.

Поєднавши ці методи, вчені побудували детальні карти людського мозку на рівні однієї клітини, як на стадії розвитку, так і в дорослому віці. Аналогічні дослідження проведені на мозку мавп, макак, шимпанзе та горил, що дозволило порівняти особливості між мозком людини та інших приматів.

Виявлено, що хоча в мозку людини і мавп існують однакові типи клітин, активність генів у цих клітинах суттєво відрізняється. Ця розбіжність в активності генів впливає на те, як ці клітини функціонують і взаємодіють одна з одною.

"Саме зв'язки — те, як ці клітини спілкуються одна з одною — відрізняють нас від шимпанзе", — сказав Трігве Баккен, нейробіолог з Інституту Аллена, який працював над дослідженнями приматів.

Попри неймовірну деталізацію цього атласу людського мозку, він вважається своєрідною чернеткою. Наступним кроком для вчених є заглиблення у функції нововідкритих клітин мозку, особливо тих, що розташовані глибоко в мозку, зокрема в стовбурі. Крім того, вони прагнуть з'ясувати, як активність генів у різних клітинах впливає на розвиток неврологічних розладів.

А тому цей амбітний проєкт є значним стрибком у розумінні людського мозку на клітинному рівні. Він не тільки проливає світло на те, що робить нас унікальними людьми, але й має потенціал для поглиблення наших знань про неврологічні захворювання.

Якщо ми хочемо зрозуміти, що робить нас людьми і механізми, відповідальні за розвиток неврологічних розладів, нам спочатку необхідно мати глибокі знання про людський мозок на клітинному рівні, що є саме тим, про що йдеться в цій збірці статей BICCN.

Раніше Фокус писав, хто був найрозумнішою людиною в історії.

А також ми розповідали про те, як запах змінює світ. Те, чим ви пахнете, може змінити те, як ви сприймаєте колір.