отсутствует перевод: en.general.general.skip_content

Ваша корзина

Закрыть корзину

Что серого в нашей серой материи?

Доктор Джо Диспенза / 23 августа 2017

What's the Gray in our Gray Matter?

Когда мы теряем любопытство и попадаем в ловушку одних и тех же моделей мышления и чувств - говорим ли мы о мозге, теле или даже реальности - мы склонны думать то, что знаем. is что. Но по мере того, как люди делают новые открытия и понимают, что мы не знаем всего, наша конструкция понимания заставляет нас думать по-другому, и в результате мы меняем нашу научную модель. Так обстоит дело с новыми исследование выходит из Института Солка и Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Некоторое время нам известно, что клетки мозга, которые хранят и обрабатывают информацию, называются нейронами. С точки зрения микроскопа, разница между ними может быть трудной. Но теперь, впервые в истории, ученые смогли профилировать химические модификации молекул ДНК в индивидуальный нейроны, давая им подробную информацию о том, что отличает одну клетку мозга от соседней.

Используя молекулярные методологии и химические маркеры, ученые смогли идентифицировать группы нейронов с разными функциями и отсортировать нейроны на подтипы. До сих пор ученые не могли определить, сколько типов нейронов существует, но это новое открытие может дать радикально новое понимание развития и дисфункции мозга. Используя метилом каждой клетки - набор химических маркеров, состоящих из метильных групп, изучающих ее ДНК, - команда Солка смогла разделить нейроны на подтипы.

«Мы считаем поразительным то, что мы можем разделить мозг на отдельные клетки, упорядочить их метиломы и идентифицировать множество новых типов клеток вместе с их генными регуляторными элементами, генетическими переключателями, которые делают эти нейроны отличными друг от друга», - говорит со- старший автор Джозеф Эккер, профессор и директор лаборатории геномного анализа Солка и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза.

РНК - это нуклеиновая кислота, присутствующая во всех живых клетках, и ее работа заключается в том, чтобы действовать как посланник для передачи инструкций ДНК по контролю синтеза белков - строительных блоков жизни. Ранее исследователи использовали молекулы РНК внутри отдельных клеток мозга, чтобы определить, что их отличает. Однако это часто оказывалось безрезультатным, поскольку уровни РНК могут быстро измениться при воздействии новых условий или даже в течение дня. Вместо этого команда Солка обратилась к в целом стабильным клеточным метиломам, которые обычно остаются стабильными на протяжении всей взрослой жизни.

«Наше исследование показывает, что мы можем четко определять типы нейронов на основе их метиломов», - говорит Маргарита Беренс, старший научный сотрудник Солка и соавтор новой статьи. «Это открывает возможность понять, что заставляет два нейрона, которые находятся в одной области мозга и в остальном выглядят одинаково, ведут себя по-разному».

Сосредоточившись на лобной коре, области мозга, ответственной за сфокусированную концентрацию, комплексное мышление, личность, социальное поведение и принятие решений, среди прочего, команда начала свою работу как над мозгом мыши, так и над человеческим мозгом. При этом они были использованы для выделения 3,377 нейронов из лобной коры мышей и 2,784 нейронов из лобной коры умершего 25-летнего человека. 

В отличие от других клеток в организме, нейроны имеют два типа метилирования, поэтому исследователи смогли упорядочить метиломы каждой клетки, используя новые методы. Они обнаружили, что нейроны из лобной коры головного мозга мыши могут быть организованы в 16 подтипов на основе паттернов метилирования, в то время как нейроны из лобной коры головного мозга человека были более разнообразными и сформировали 21 подтип. Результаты показали, что нейроны, которые передавали в мозг стоп-сообщения (тормозящие нейроны), показали более консервативные паттерны метилирования между мышами и людьми по сравнению с возбуждающими нейронами. В ходе исследования также были выявлены новые уникальные подтипы нейронов человека, что еще больше открыло дверь к пониманию того, что отличает нас от животных.

«Это исследование открывает новое окно в невероятное разнообразие клеток мозга», - говорит Эран Мукамель из отдела когнитивных наук Калифорнийского университета в Сан-Диего, соавтор работы.

Следующим шагом исследователей будет расширение своего исследования, чтобы изучить дополнительные части мозга, а также другие мозги.

«Существуют сотни, если не тысячи, типов клеток мозга, которые обладают различными функциями и поведением, и важно знать, что это за все типы, чтобы понять, как работает мозг», - говорит Чонгюань Луо, научный сотрудник Солка и один из первых. Автор новой статьи вместе с аспирантом Калифорнийского университета в Сан-Диего Кристофером Кеуном. «Наша цель - составить список частей мозга мыши и человека».

Как только этот «список частей» будет завершен, Экер говорит, что они также хотели бы начать изучать, отличаются ли метиломы нейронов у людей с заболеваниями мозга от таковых у здоровых людей. «Если есть дефект только в одном проценте ячеек, мы сможем увидеть его с помощью этого метода», - говорит он. «До сих пор у нас не было шанса что-то уловить в таком небольшом проценте ячеек».

Даже сегодня в нашем эгоцентрическом образе мышления мы склонны думать, что знаем все о мозге и теле, но на самом деле наше понимание является лишь ограниченной версией. Со временем мы продолжим приходить к еще большему пониманию. Кто знает, где будет наше понимание сложности человеческого мозга через 100 лет. Вот это эволюция.

Мы верим в

возможность

сила изменить себя

способность тела исцелять

необычное

празднуя жизнь

чудеса

высшая любовь

будущее

отношение

доказательства

друг друга

невидимое

мудрость

наши дети

синхроничности

свобода

наши старейшины

разум над материей

А Вы верите? Присоединяйтесь к нашему движению

* Заполняя эту форму, вы подписываетесь на наши электронные письма и можете отказаться от подписки в любое время.