Нейробиологи разрабатывают первый развёрнутый атлас клеток мозга

Когда вы кликнули на эту статью, чтобы прочитать её, клетки в верхней части вашего мозга отправили сигналы к позвоночнику и к вашей руке, а точнее, к мышцам указательного пальца, и ваш палец нажал на мышку или трекпад.

Множество последних исследований показывают, что область мозга, ответственная за такое действие – первичная двигательная кора, которая отвечает все наши движения – включает около 116 разновидностей клеток, работающих в тандеме.

17 исследований, появившихся 6 октября в онлайн-журнале Nature, являются итогом пятилетней работы целого консорциума исследователей при поддержке проекта BRAIN Initiative. Это первые шаги в длительном проекте по составлению обширного атласа человеческого мозга, цель которого – понять, каким образом нейронные сети управляют человеческим разумом и телом, и как эти сети нарушаются и разрываются в случае физических и психических проблем.

«Если мы воспринимаем мозг как очень сложный механизм, тогда как мы сможем понять его, не зная его составляющих частей? – говорит нейробиолог Хелен Бэйтап (Калифорнийский университет). – Когда мы определим все эти составляющие, мы поднимемся на уровень повыше и начнём понимать, как все они взаимодействуют и «сотрудничают», как они образуют функциональные схемы, как это в результате формирует наше восприятие и поведение, а также гораздо более сложные процессы».

До этого исследователи уже идентифицировали десятки типов и подтипов клеток в зависимости от их размера, формы и электрических свойств. Недавние же исследования выделяют в пять раз больше разновидностей клеток. И если текущие работы охватывают только моторную (двигательную) кору мозга, проект сбора сведений о клетках BRAIN Initiative в дальнейшем направлен на то, чтобы зафиксировать и выявить все типы клеток в человеческом мозге, состоящем из 160 млрд. клеток (нейронов и поддерживающих или глиальных клеток).

Хелен Бэйтап, вместе с профессором Джоном Нгаи и Дирком Хокмейером, уже начали исследовать функциональность мозга у мышей, чтобы отслеживать связи, которые образуют мозговые клетки, а также разрабатывать новые инструменты для такой работы.

«Одно из основных препятствий в лечении заболеваний мозга заключается в нашей нехватке знаний о том, какие клетки и их связи подвержены определённому заболеванию, и поэтому мы не можем точно определить, что именно нужно лечить. Подробная информация о типах клеток нашего мозга и их свойствах позволит разработать кардинально новые и эффективные методы и протоколы лечения неврологических и психических заболеваний», – говорит Джон Нгаи, который руководит национальным проектом BRAIN Initiative.