В рамках масштабного проекта ученые подробно описали расположение и внутреннюю работу 3300 типов клеток мозга. И они имеют лишь смутное представление о том, что делает большинство из них. Лишь часть из этих новых клеток ранее была известна науке. В рамках проекта ученые опубликовали 21 новую статью в трех журналах: Science, Science Advances и Science Translational Medicine, пишет «Хайтек».
В атласе человеческого мозга использовали передовые методы, которые ранее в основном применялись на животных. Ученые применили транскриптомику, которая включает в себя каталогизацию всех РНК в отдельных клетках (РНК — это генетическая молекула, которая содержит инструкции по построению белков и выполняет другие важные функции).
Также исследователи использовали эпигеномику, которая включает в себя изучение химических меток, расположенных поверх ДНК и контролирующих использование генов. Отдельные исследования, включенные в BICCN, включали данные от сотен тысяч до миллионов клеток головного мозга.
Объединив эти методы, исследователи создали карты мозга развивающегося и взрослого человека в масштабе одной клетки, а также мозга приматов — мартышек (Callithrix) и макак (Macaca). В рамках некоторых исследований ученые также изучали мозг шимпанзе (Pan troglodytes) и горилл (Gorilla).
Это позволило провести прямое сравнение мозга человека и нечеловеческих приматов и показало, что множество типов клеток, обнаруженных в нашем мозге, также встречаются у шимпанзе и горилл, сообщает The New York Times. Но хотя у нас одинаковые типы клеток, генная активность этих клеток у людей и обезьян заметно различается, и это меняет то, как эти клетки работают вместе.
«На самом деле именно связи — то, как эти клетки разговаривают друг с другом, — отличают нас от шимпанзе», — рассказал Трюгве Баккен, нейробиолог из Института Аллена, который работал над исследованиями на приматах.
«Это не просто атлас, — отметил Эд Лейн, нейробиолог из Института исследований мозга Аллена и ведущий автор пяти статей в интервью MIT Technology Review. — Проект открывает совершенно новую область. Теперь вы можете с чрезвычайно высоким клеточным разрешением заглянуть в мозг видов. Это было невозможно в прошлом».
Исследование проводили в рамках проекта Национальных институтов здравоохранения, известного как Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies или BICCN (Исследования мозга посредством развития инновационных нейротехнологий). Его запустили в 2017 году; цель — каталогизация клеток, обнаруженных в мозге мышей, людей и обезьян.