Neurologii de la Institutul Allen s-au mai apropiat cu un pas de înţelegerea listei complete a tipurilor de celule din creier. În cel mai cuprinzător studiu de până acum, publicat în revista Nature, cercetătorii au sortat celulele din cortex, meninge şi centrul cognitiv al creierului, în 133 de tipuri diferite de celule, bazându-se pe genele pe care celulele le activează sau le dezactivează.
Clasificarea, construită în 15 ani de muncă la institutul Allen, a scos la iveală multe tipuri rare de celule din creier şi a pus bazele descoperirii unor noi funcţii în cazul a două din aceste tipuri rare de neuroni. Studiul a analizat celulă cu celulă din părţi ale cortexului la şoareci, care sunt implicate în vedere şi mişcare, scrie sciencedaily.com.
Oamenii de ştiinţă sunt foarte departe de a înţelege cum creierul mamiferelor face ce face. Nici măcar nu ştiu în totalitate din ce este făcut - diferitele tipuri de celule. Problema cu care se confruntă neurologii în munca lor este asemenea încercării de a pregăti o masă complexă şi gustoasă dar nu numai că nu ştiu ingredientele şi reţeta, dar nici să nu poat să descrie multe din aceste ingrediente.
În noul studiu, cercetătorii au găsit o cale de a descrie acele ingrediente analizând genele a aproximativ 24.000 de celule din creierul şoarecilor, dintr-un total de 100 de milioane, creând o listă cu 133 de tipuri de celule. Deoarece studiul a cuprins activitatea a zeci de mii de gene din atât de multe celule şi este aproape complet pentru regiunile responsabile de vedere şi mişcare, celelalte regiuni vor fi organizate după reguli similare, au spus cercetătorii.
”Acesta este de departe cea mai cuprinzătoare, cea mai detaliată analiză a oricărei regiuni din cortex la orice specie. Acum putem spune că înţelegem regulile de distribuire pentru părţile acestuia. Cu toate aceste date în mână, putem începe să învăţăm noi principii ale modului de organizare a creierului - şi nu în ultimul rând, cum funcţionează de fapt”, a spus doctorul Hongkui Zeng, directorul executiv al departamentului de Ştiinţă Structurată de la Institutul Allen pentru Neurologie şi autor al studiului.
Neurologii au folosit clasificarea bazată pe gene şi informaţii suplimentare despre forma neuronului pentru a descoperi două noi tipuri de neuroni implicaţi în mişcare.
Cercetătorii au măsurat apoi activitatea acestor neuroni la şoareci în mişcare şi au descoperit cu unul din neuroni este responsabil de planificarea mişcării, pe când celălalt contribuie la declanşarea mişcării în sine.
24,000 de celule pentru a înţelege creierul
Cortexul mamiferelor este considerat regiunea principală a creierului ce controlează funcţia cognitivă şi este cu mult mai mare la oameni decât la majoritatea mamiferelor. Mulţi cercetători sunt de părere că înţelegând construcţia acestei complexe, dar regulat ordonate regiuni a creierului ne va ajuta să înţelegem de ce creierul mamiferelor este special - sau ce anume face unic creierul uman.
Cercetătorii de la Institutul Allen de asemenea lucrează să definească "lista de ingrediente" pentru restul cortexului la şoareci, chiar dacă se aşteaptă ca multe din regulile de organizare pe care le-au identificat în acest studiu să se aplice de-a lungul întregii regiuni. Iar cunoştinţele obţinute despre cortexul şoarecilor reprezintă fundamentul înţelegerii cortexului uman prin studii comparative.
Deşi există multe modalităţi de a înţelege prin ce se diferenţiază o celulă de alta - forma, modul de transmitere a semnalelor electrice şi cum acestea se traduc în numeroasele funcţii ale creierului - doar expresia genetică se pretează la studierea a zeci de mii de celule, celulă cu celulă, într-un mod cuprinzător.
”Numai prin progresele recente ale tehnologiei putem măsura activitatea atâtor gene într-o singură celulă. În cele din urmă, lucrăm să studiem nu numai expresia genetică, dar şi multe alte proprietăţi ale celulelor - inclusiv funcţia lor, care este cea mai dificil de definit”, a spus doctorul Bosiljka Tasic, director asociat al Departamentului de Genetică Moleculară de la Institutul Allen.
