Zespół z USA stworzył precyzyjny, trójwymiarowy atlas rozwijającego się mózgu myszy. Dokonanie to pomoże w zrozumieniu działania mózgu człowieka i badaniach nad jego zaburzeniami.
Naukowcy z Penn State College of Medicine wraz z kolegami z pięciu innych instytutów badawczych opracowali atlas z pomocą najnowszych technik mikroskopowych i obrazowych. Umożliwia on dostęp do dynamicznego, 360-stopniowego obrazu całego mózgu ssaka, rozwijającego się w kolejnych stadiach embrionalnych oraz bezpośrednio po urodzeniu.
Według badaczy będzie stanowił nieocenione narządzie pozwalające na lepsze zrozumienie kształtowania się mózgu oraz badania dotykających go zaburzeń neurodegeneracyjne.
„Mapy stanowią podstawową infrastrukturę do budowania wiedzy, ale nie mieliśmy wysokiej rozdzielczości atlasu 3D rozwijającego się mózgu. Teraz tworzymy mapy o wysokiej rozdzielczości, które możemy wykorzystać do zrozumienia tego, jak mózg rozwija się w normalnych warunkach, oraz co się dzieje, gdy pojawiają się zaburzenia” – mówi prof. Yongsoo Kim, główny autor artykułu opisanego na łamach „Nature Communications”.
Atlas pomoże naukowcom przyglądać się temu, jak mózg jest zorganizowany przestrzennie, zrozumieć jego strukturę, funkcje oraz to, jak różne obszary i neurony są ze sobą połączone.
Wcześniej specjaliści byli w dużej mierze ograniczeni dwuwymiarowymi obrazami histologicznymi, co utrudniało interpretację budowy różnych anatomicznych trójwymiarowych struktur oraz zachodzących w tych strukturach zmian.
W celu zademonstrowania, jak atlas może być wykorzystany do analizy różnych zestawów danych i np. śledzenia, jak poszczególne typy komórek pojawiają się w rozwijającym się mózgu, zespół skupił się na neuronach GABA-ergicznych, czyli komórkach nerwowych odgrywających kluczową rolę w komunikacji w mózgu. Ten typ komórek jest powiązany m.in. ze schizofrenią, autyzmem i innymi zaburzeniami.
Chociaż badano już neurony GABA-ergiczne w najbardziej zewnętrznej części mózgu – korze, to niewiele wiadomo o tym, jak te komórki powstają w całym mózgu, podczas jego rozwoju – wskazują naukowcy.
Zrozumienie, jak skupiska tych komórek rozwijają się w normalnych warunkach, może być kluczowe do oceny, co dzieje się, gdy jakiś proces ulega zachwianiu.
Aby ułatwić współpracę naukowców, autorzy atlasu stworzyli jego interaktywną wersję internetową, która jest za darmo dostępna publicznie.
„To sposób na zintegrowanie wielu różnych danych — genomowych, neuroobrazowych, mikroskopowych i innych, w tej samej infrastrukturze. Napędzi to dalszą ewolucję badań nad mózgiem, prowadzonych z pomocą technik uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji” – mówi o atlasie prof. Kim.(PAP)
Marek Matacz
mat/ agt/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
