Международная группа исследователей впервые создала полный атлас клеток всего мозга млекопитающих. Атлас, описывающий мышиный мозг, содержит информацию о типе, расположении и молекулярных характеристиках более чем 32 миллионов клеток, а также сведения о связях между ними.
Мышь является наиболее распространенной моделью в нейробиологических исследованиях, и созданный атлас открывает путь к лучшему пониманию мозга человека, который считается самым мощным компьютером в мире. Также атлас заложит основу для создания нового поколения точных терапевтических методов для людей с психическими и неврологическими расстройствами мозга.
Исследование финансировалось Национальным институтом здоровья США (National Institute of Health, NIH) в рамках инициативы BRAIN . Открытия были опубликованы в коллекции из 10 статей в журнале Nature.
Национальный институт психического здоровья (National Institute of Mental Health) подчеркнул, что атлас мышиного мозга позволяет увидеть сложную сеть мозговых клеток млекопитающих с невиданной ранее детализацией, предоставляя исследователям необходимые данные для понимания функций и заболеваний человеческого мозга.
Один из образцов атласа в работе исследователей
Атлас описывает типы клеток в каждом районе мышиного мозга и их организацию. Помимо структурной информации, атлас предоставляет подробный каталог клеточного транскриптома — полного набора генетических инструкций, содержащих указания на создание белков и других клеточных продуктов. Транскриптомная информация в атласе организована иерархически, детализируя классы, подклассы и тысячи отдельных кластеров клеток в мозге.
Атлас также характеризует эпигеном клетки — химические модификации клеточной ДНК и хромосом, которые меняют способ выражения генетической информации клетки. Он описывает тысячи эпигеномных типов клеток и миллионы потенциальных элементов генетической регуляции для различных типов мозговых клеток.
Пространственное распределение различных типов клеток в мозге мыши
Вместе структурная, транскриптомная и эпигенетическая информация атласа предоставляют карту организации и разнообразия клеток мышиного мозга. Атлас также включает данные о нейромедиаторах и нейропептидах, используемых различными клетками, и о взаимоотношениях между типами клеток в мозге. Эта информация может служить подробной схемой того, как химические сигналы инициируются и передаются в различных частях мозга. Электрические сигналы являются основой для работы мозговых цепей и функционирования мозга в целом.
Из десяти исследований, включенных в эту коллекцию, семь финансировались через инициативу NIH BRAIN Initiative Cell Census Network ( BICCN ), а два – через более широкую инициативу BRAIN . Основная цель BICCN – разработать полный перчеень клеток мозга, чтобы лучше понимать, как развиваются расстройства мозга и как их лучше лечить. Следующая цель ученых — завершить клеточные карты человеческого мозга и мозга приматов.
Источник: SecurityLab