Атлас клеток мозга человека’ приносит новое понимание в области здоровья и болезней мозга

Атлас мозговых клеток человека' новый вклад в понимание здоровья и болезней мозга.

“`
Изображение новостей: атлас клеток мозга предоставляет новое понимание о здоровье и болезнях мозга

После огромных пятилетних усилий исследователи представили “атлас”, который дает непревзойденный взгляд на сложности человеческого мозга.

Атлас, который станет доступным для исследователей везде, можно сравнить с теми, которые мы все знаем: сборник карт.

Но этот атлас каталогизирует клетки человеческого мозга и их удивительное разнообразие и сложность. Впереди атлас поможет другим исследователям “ориентироваться” в мозге, – сказал Бин Рен, профессор из университета Калифорнии в Сан-Диего, который принимал участие в исследовательской работе.

Атлас охватывает более 3000 типов клеток мозга и предоставляет представление о том, как они отличаются у разных людей, как они отличаются от клеток мозга некоторых нечеловеческих приматов, какие конкретные типы клеток мозга связаны с определенными заболеваниями и т.д.

Как заявляют Эн и другие эксперты, окончательная цель состоит в том, чтобы лучше понять, как работает человеческий мозг, и что идет не так при широком спектре неврологических и психических состояний, которые поражают людей, от болезни Альцгеймера до депрессии и шизофрении.

Публикация атласа клеток мозга, по словам Эна, “это только начало”.

Работа подробно описана в сборнике из 21 статьи, которые будут опубликованы 13 октября в журналах Science, Science Advances и Science Translational Medicine. Весь проект охватывал сотни ученых из разных стран, объединенных программой инициативы по изучению мозга США национальных институтов здравоохранения.

Амбициозный проект стал возможным благодаря использованию новых технологий, которые позволяют ученым изучать особенности и функции отдельных клеток.

В глубоком понимании клеток мозга может быть открыто новшество – высокоточные методы лечения нейропсихических состояний, включая те, о которых еще не думали, сказал доктор Панос Руссос, профессор библиотеки Ихана Медицинской школы Маунт Синай в Нью-Йорке, который работал над проектом.

Многие существующие лекарства для этих заболеваний направлены на нейромедиаторы, химические вещества, помогающие клеткам мозга общаться.

Они помогают многим людям, но также “оставляют позади многих других”, – сказал доктор Джеффри Боренштейн, президент некоммерческой фондации по исследованию мозга и поведения в Нью-Йорке.

Боренштейн, который не участвовал в проекте атласа, назвал его “очень важной работой”.

Он сказал: “Это положило основу для ученых, чтобы лучше понять, как работает мозг, как в здоровье, так и в состояниях заболевания”. “Я думаю, что это предлагает огромную надежду для людей, живущих с психическими заболеваниями”.

Людские клетки мозга, можно сказать, разнообразны и сложны. У каждой клетки в мозге одинаковая последовательность ДНК, но разные типы клеток используют разные гены в разных количествах.

Чтобы дать аналогию, Рен сказал, что клетки мозга можно рассматривать как людей, живущих в разных частях мира: в зависимости от того, где они оказываются в мозге, они говорят на разных языках.

Общая цель, по словам Рена и Руссоса, – лучше понять, как эти разные типы клеток мозга взаимодействуют друг с другом, в здоровье и в болезни, и определить типы клеток, которые относятся к конкретной болезни.

В своем исследовании команда Рена проанализировала три человеческих мозга, подробно изучив более 1 млн клеток в 42 областях мозга. Они выявили 107 различных подтипов клеток мозга, а затем смогли связать определенные аспекты молекулярной биологии клеток с конкретными заболеваниями, включая шизофрению, биполярное расстройство и болезнь Альцгеймера.

“`

Руссос и его коллеги в то же время исследовали ткань мозга на всем протяжении жизни, от пренатального развития до взрослости. Руссос подчеркнул, что это критически важно, поскольку различные нейропсихиатрические состояния имеют различные возрасты начала.

Они также смогли сопоставить определенные типы клеток мозга с конкретными заболеваниями. Это включало ассоциации, о которых ранее не было известно, включая связь синдрома Туретта с клетками, называемыми олигодендроцитами, и обсессивно-компульсивным расстройством с астроцитами.

«Если вы знаете, какой тип клеток связан с определенным заболеванием, вы можете строить гипотезы о причинах», – сказал Рен.

Он отметил, что его работа, подобно некоторым предшествующим исследованиям, указывает на важность таких клеток, как микроглия, в болезни Альцгеймера. Микроглия – это обитающие в мозге иммунные клетки, и Рен и другие исследователи предполагают, что аномальный набор «супер-активированных» микроглий играет центральную роль в вызывании болезни Альцгеймера, атакуя нейроны мозга.

«Итак, есть ли способ снизить эту сверхактивацию?» – сказал Рен.

Среди других результатов проекта:

  • Исследователи Института мозговых наук Аллена в Вашингтоне и других центрах изучали, какие гены «включаются» в отдельных клетках головного мозга человека, что позволило им классифицировать более 3 000 различных видов клеток мозга.
  • У разных людей различные пропорции разных видов клеток мозга и разные активные гены внутри этих клеток.
  • У людей есть одинаковый основной тип клеток мозга «архитектуры» с нашими ближайшими родственниками-приматами, шимпанзе и гориллами. Различия заключаются в том, какие гены используют эти клетки. В частности, эти различия наблюдаются в генах, которые позволяют клеткам мозга соединяться и формировать цепи.

В заявлении доктор Джон Нгай, директор инициативы NIH BRAIN, сказал, что научные сотрудничества программы «двигают предмет вперед с экспоненциальной скоростью».

«Прогресс и возможности просто захватывают дух», – сказал он.

Больше информации

У Национального института здоровья США есть основы мозга.

ИСТОЧНИКИ: Бинг Рен, доктор философии, профессор в отделении клеточной и молекулярной медицины Университета Калифорнии в Сан-Диего; Панос Руссос, M.D., Ph.D., профессор психиатрии, генетики и геномных наук, директор Центра неврогеномики заболеваний, Медицинская школа Маунт Синай, город Нью-Йорк; Джеффри Боренштейн, доктор медицины, президент и исполнительный директор Фонда исследования мозга и поведения, Нью-Йорк; Science Advances и Science, 13 октября 2023

СЛАЙДШОУ

Картинки мозговой пищи: что есть для повышения фокуса Смотреть слайдшоу