Numatomas skaitymo laikas: 3-4 minutės

Išsamiau nei bet kada anksčiau ištyrę žmogaus smegenis ląstelių lygmeniu, mokslininkai nustatė didžiulį ląstelių tipų masyvą – daugiau nei 3300 – apgyvendinančių mūsų sudėtingiausius organus, sukurdami atlasą, galintį padėti nustatyti neurologinių ligų ląstelių pagrindą. ligų. ir palengvinti naujus gydymo būdus.

Ketvirtadienį pristatytame užmojuje taip pat buvo nagrinėjami panašumai ir skirtumai tarp žmonių ir kitų primatų – šimpanzių, gorilų, rezuso beždžionių ir beždžionių – smegenų, išryškinant kai kuriuos veiksnius, skiriančius mus nuo mūsų evoliucinių giminaičių ir paverčiančių tikrais žmonėmis.

Šis darbas buvo pristatytas 21 tyrime, paskelbtame „Science“ ir kituose dviejuose žurnaluose, ir jį palaikė JAV vyriausybės BRAIN iniciatyvos „Cell Count Network“ konsorciumas.

Žmogaus smegenys yra sudėtingos tiek savo naudingumu – jutimu, judėjimu, skaitymu, rašymu, kalbėjimu, mąstymu ir dar daugiau – ir savo ląstelių įvairove.

Nervų ląstelės arba nervinės ląstelės yra pagrindiniai smegenų vienetai, gaunantys jutimo įvestį, perduodantys komandas raumenims ir perduodantys elektrinius signalus. Smegenys susideda iš apie 100 milijardų neuronų, be didesnio skaičiaus ne neuroninių ląstelių. Visi jie yra suskirstyti į šimtus skirtingų smegenų struktūrų, kurios valdo įvairias funkcijas.

Tyrimo metu buvo nustatyta 3313 ląstelių tipų, beveik 10 kartų daugiau nei žinoma anksčiau, taip pat visas genų rinkinys, naudojamas kiekvienam ląstelių tipui, nustatant jų regioninį pasiskirstymą smegenyse.

„Smegenų ląstelių atlasas kaip visuma suteikia ląstelių substratą viskam, ką galime padaryti kaip žmonės“, – sakė vienas iš tyrėjų Sietle įsikūrusio Alleno smegenų mokslo instituto neurologas Edas Linas.

Linas sakė, kad skirtingi ląstelių tipai turi skirtingas savybes ir gali būti skirtingai paveikti ligos metu.

Viena nuostaba buvo tai, kad ląstelių įvairovė buvo sutelkta evoliuciškai senesnėse smegenų dalyse – vidurinėse ir užpakalinėse smegenyse, o ne neokortekse, kuris yra atsakingas už aukštesnes pažinimo funkcijas, įskaitant mokymąsi, sprendimų priėmimą, jutiminį suvokimą, atmintį ir kalbą.

Su smegenimis susijusios ligos, tokios kaip Alzheimerio liga, Parkinsono liga ir amiotrofinė šoninė sklerozė, yra vienos iš labiausiai nepagydomų ligų.

„Dauguma smegenų ligų vis dar nėra išgydoma arba net nėra išgydoma, o šis atlasas turėtų būti pradinis taškas siekiant paspartinti pažangą, siekiant suprasti detalų ligos ląstelinį pagrindą ir taikyti ateities kartoms gydymo metodus“, – sakė Linas.

Tyrėjai nustatė genetinius jungiklius ir smegenų ląstelių tipus, susijusius su Alzheimerio liga – labiausiai paplitusia demencijos rūšimi – ir įvairiais neurologiniais bei psichikos sutrikimais, įskaitant šizofreniją, bipolinį sutrikimą ir didžiąją depresiją.

Jie patvirtino ryšį tarp mikroglijos – tam tikros smegenų imuninės ląstelės tipo – ir Alzheimerio ligos bei atskleidė ryšį tarp tam tikrų tipų nervinių ląstelių smegenyse ir šizofrenijos – sunkios psichinės ligos, kuriai būdingas atitrūkimas nuo realybės.

Be to, mokslininkai ieškojo žmogui būdingų bruožų, lygindami žmonių ir artimiausių evoliucinių giminaičių, tokių kaip šimpanzės ir gorilos, laikinąją žievę – neokortekso sritį, susijusią su kalbos supratimu, be kitų aukštesnių pažinimo funkcijų.

Nors ląstelių struktūra buvo panaši, buvo nustatyta, kad kai kurie genai žmonėms veikia kitaip nei kitose dviejose rūšyse, įskaitant kelis genus, susijusius su nervų komunikacija.

„Tai reiškia, kad yra pagreitintos žmonių žievės neuronų specializacijos, kurios gali prisidėti prie žievės grandinės funkcijų skirtumų ir mūsų skirtingų pažintinių gebėjimų“, – sakė Alleno instituto neurologas Trygve Bakkenas.

Linas pridūrė, kad šios molekulinės modifikacijos, atsiradusios tam tikrų tipų žmogaus ląstelėse, palyginti su šimpanzėmis ir gorilomis, gali turėti įtakos jų „susijungimui arba tų ryšių lankstumui“ ir gali būti svarbi dalis to, kas daro žmogaus smegenis ypatingos.

Mokslininkai tikisi, kad smegenų tyrimų laukia ilgas kelias.

„Mes tik pradedame nustatyti žmogaus smegenų sudėtingumą“, – sakė vienas iš kitų tyrėjų Ping Ren, Kalifornijos universiteto San Diego epigenetikos centro direktorius. „Reikia daugiau darbo, kad būtų galima visiškai suprasti smegenų struktūros ir funkcijos įvairovę, įvairovę ir funkciją.”

×

Naujausios mokslinės istorijos