Нейробиологи создали самый подробный атлас мозга
Ученые создали самый подробный в истории атлас человеческого мозга, который включает в себя множество невиданных ранее типов клеток.
В атласе подробно описаны расположение и внутренняя работа 3300 типов клеток мозга, из которых науке была известна лишь малая часть. Сюда включены нейроны — клетки головного мозга, которые обмениваются химическими и электрическими сообщениями, и примерно такое же количество ненейронных клеток. К ненейронным, например, относится глия — класс клеток мозга, обеспечивающих структурную поддержку, питательные вещества и изоляцию нейронов, а также регулирующих передачу сигналов. Мозг взрослого человека содержит около 86 млрд нейронов и еще около 84 млрд ненейронных клеток.
При создании атласа мозга человека применялись самые современные методы, которые ранее испытывали в основном на животных. Ученые использовали транскриптомику, предполагающую каталогизацию всех РНК в отдельных клетках. Также применялась эпигеномика — изучение химических меток, расположенных поверх ДНК и контролирующих использование генов. Единичные исследования содержали данные от сотен тысяч до миллионов клеток мозга.
«Это не просто атлас. Работа действительно открывает совершенно новую область, где теперь можно с чрезвычайно высоким клеточным разрешением изучать мозг в тех местах, где в прошлом это обычно было невозможно», — отметил нейробиолог из Института Аллена по изучению мозга Эд Лейн.
Комбинируя эти методы, ученые создали карты мозга развивающегося и взрослого человека в масштабе одной клетки, а также мозга приматов — мартышек (Callithrix) и макак (Macaca). В некоторых исследованиях изучался также мозг шимпанзе (Pan troglodytes) и горилл (Gorilla).
Как ученые могут использовать атлас клеток мозга? Есть очень много применений, но одно из важнейших — помощь в понимании основ заболеваний мозга. Эталонный атлас человеческого мозга, описывающий нормальный или нейротипичный мозг, мог бы помочь исследователям понять депрессию, шизофрению или многие другие виды заболеваний.
Следующий шаг в исследованиях — создание атласа в более высоком разрешении, то есть переход к более полному охвату мозга человека и нечеловеческих приматов во взрослом и развитом состоянии. Фактически эта работа уже началась. Конечная цель проекта — создание полного справочного атласа типов клеток мозга человека на протяжении всей жизни, а также картирование клеточных взаимодействий, лежащих в основе широкого спектра заболеваний мозга.
