Учёные представили самый подробный атлас человеческого мозга

Исследователи представили наиболее обширный и детальный "атлас" человеческого мозга, который когда-либо создавался. В этом атласе подробно описано расположение и функционирование 3300 видов мозговых клеток, часть из которых ранее была неизвестна науке. Эти результаты исследования были опубликованы в четверг, 12 октября.

"Это не просто атлас, а на самом деле открывает совершенно новую область, позволяя изучать мозг с невероятно высоким разрешением, что ранее было практически невозможно", — сказала Эда Лейн, нейробиолог из Института исследований мозга Аллена.

Исследование было проведено в рамках проекта Национальных институтов здравоохранения, известного как "Сеть переписи клеток инициативы по исследованию мозга с использованием инновационных нейротехнологий" (BRAIN) или BICCN. Этот масштабный проект, запущенный в 2017 году, направлен на создание каталога клеток, обнаруженных в мозге мышей, людей и приматов, включая обезьян.

Эти клетки включают в себя нейроны, которые передают химические и электрические сигналы друг другу, а также ненейрональные клетки, включая глию, которая обеспечивает структурную поддержку нейронам и регулирует их активность. Мозг человека содержит примерно 86 миллиардов нейронов и около 84 миллиардов ненейрональных клеток.

Атлас человеческого мозга BICCN использовал современные методы, которые ранее в основном применялись на животных. Эти методы включали транскриптомику, описывающую все РНК в отдельных клетках, и эпигеномику, изучающую химические метки в ДНК, регулирующие активацию генов. Различные исследования включили данные о сотнях тысяч до миллионов клеток мозга.

Путем объединения этих методов исследователи создали детальные карты развивающегося и взрослого человеческого мозга, а также мозга приматов, включая мартышек и макак. Они также исследовали мозг шимпанзе и горилл.

Это позволило провести прямые сравнения мозга человека и нечеловеческих приматов и показало, что хотя типы клеток схожи, генетическая активность этих клеток у людей и обезьян существенно различается, влияя на то, как эти клетки взаимодействуют друг с другом.

В будущем исследователи надеются расшифровать функцию только что обнаруженных мозговых клеток, включая те, которые находятся в глубоких участках мозга, таких как ствол мозга, и понять, как активность генов в различных клетках связана с развитием неврологических заболеваний. Журнал Science заявил, что для понимания того, что делает нас людьми и какие механизмы лежат в основе неврологических расстройств, необходимо иметь глубокие знания о клеточном уровне человеческого мозга, и именно этой цели посвящены статьи BICCN.