Cоставлена карта нейронов мозга млекопитающего

Учёные из Алленовского университета наук о мозге (Allen Institute for Brain Science) составили подробную карту сети из 71 миллиона нейронов головного мозга млекопитающего (Allen Mouse Brain Connectivity Atlas). За базу был забран мозг мыши, поскольку он во многом биологически эквивалентен людской.

Работа, обрисованная в пресс-релизе университета, есть частью инициативы BRAIN, стартовавшей практически годом ранее при помощи правительства США.

Десятилетняя миссия направлена, кроме всего другого, на развитие новых разработок для изучения электрической активности мозга в действии. Но, перед тем как начать данную работу, нужно было создать главную «карту маршрута» ? атлас соединений, так называемый коннектом.

На сегодня у учёных имеется лишь один полный коннектом, проработанный до отметки отдельных нейронов. Это коннектом круглого червя, весьма несложного с позиций науки организма.

Коннектомы, каковые составлялись для других животных (среди них и для человека), были значительно менее полными и информативными. Они показывали только связь между регионами мозга, а не его отдельными клетками. (Но, были и более «узкие» изучения.)

Коннектом мыши ? что-то среднее. Вместо того дабы отображать любой нейрон, он отслеживает связь между маленькими участками мозговой ткани, содержащими от 100 до 500 нейронов.

Хункуй Цзэн (Hongkui Zeng) и её сотрудники вводили вирус, содержащий ген флуоресцентного белка зелёного цвета (GFP), в нейронную сеть мозга 469 живых мышей.

«Белок путешествует путём диффузии через клетки подобно тому, как электрические сигналы проходят через мозг», – растолковывает Цзэн. Каждому из животных вирусом инфицировали различные участки мозга, по окончании чего учёные приобретали изображение нейронной сети.

Рис. 1. Нейроны головного мозга мыши (иллюстрация Allen Institute for Brain Science).

После этого команда поделила любой мозг на 500 тысяч мелких кубических участков, любой размеров в 100 кубических микрометров. Основываясь на информации о плотности флуоресцентного вещества в кубах, они сгенерировали 3D-карту, на которой было продемонстрировано, как любой из 469 разных сигналов распространялся через вспомогательные области и главные мозга.

Результатом стала подробная карта всей нейронной сети мозга мыши.

Неврологи уверены в том, что заболевания, подобные шизофрении и аутизму, развиваются из-за неприятностей в нейронных связях. По сути, фактически все клинические болезни мозга связаны с подобными нарушениями.

Но карты, каковые были составлены для людской мозга, дают только кое-какие подсказки об истоках аналогичных недугов. Благодаря же более подробным атласам, наподобие того, что был составлен на протяжении данного изучения, возможно будет определить первопричины болезней и тем самым установить более чёткие цели для терапии.

По словам Цзэн,

мыши также страдают от многих неврологических болезней, и учёные уже знают, как лечить мозг пострадавших животных. В скором времени планируется создать коннектомы страдающих аутизмом грызунов, дабы после этого сравнить их с нынешней картой здорового мозга и распознать отличие.

Добавим, что параллельно ведётся работа над «расшифровкой» работы головного мозга человека.

Научная статья группы Цзэн была размещена в издании Nature Neuroscience.

Случайные записи:

• Флуоресцентный спрей поможет хирургам быстро выявлять раковые опухоли
• Найден ген — кандидат в настоящие причины болезни паркинсона

Строение головного мозга: Нейроны

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Зачем мозгу новые нейроны

  Новые нервные клетки, направляющиеся в обонятельную луковицу, необходимы для поддержания упорядоченной структуры нервных цепочек. Уже давно не новость,…

• Генетическая карта мозга

  Американские исследователи из института науки о мозге Алена (Allen Institute for Brain Science) в Сиэтле планируют создать трехмерную карту мозга…

• Пересадка нейронов восстанавливает функции мозга

  Новой технике, используемой пока только на мышах, еще предстоит совершенствоваться, но, существует надежда, что она возможно использована при лечении…

• Нейрон размером с мозг

  Отростки нейронов подкорковой ограды попадают в самые далекие отделы мозга. Чтобы выяснить, как трудится мозг, мы должны знать, как выглядят его…