Исследователи идентифицировали около 3300 типов клеток мозга, функции которых полностью не изучены.
Международная группа ученых использовала более высокое разрешение для изучения головного мозга, чем когда-либо прежде.
В атласе мозга с 2017 года идентифицировано более 3300 типов клеток мозга, что на порядок больше, чем было известно ранее. Но исследователи имеют лишь смутное представление о том, для чего нужны недавно открытые клетки.
Но такой атлас был всего лишь первым наброском. Ученые взяли образцы лишь крошечной части из 170 миллионов клеток, составляющих человеческий мозг.
Биологи впервые заметили в 1800-х годах, что мозг состоит из разных видов клеток. В 1830-х годах чешский ученый Ян Пуркинье обнаружил, что некоторые клетки мозга имеют удивительно плотные ответвления. Клетки Пуркинье, как их теперь называют, необходимы для точной настройки наших мышечных движений.
Последующие поколения разработали методы, позволяющие сделать другие типы клеток видимыми под микроскопом. Например, в сетчатке исследователи обнаружили цилиндрические “колбочки”, которые улавливают свет. К началу 2000-х годов исследователи обнаружили более 60 типов нейронов только в сетчатке. Им оставалось только гадать, сколько же видов клеток скрывается в более глубоких "тайниках" мозга, которые гораздо труднее изучать.
Доктор Лейн и его коллеги решили составить карту мозга, изучив, как клетки мозга активируют различные гены. В мозге активно по меньшей мере 16 000 генов, и они включаются в различных комбинациях в разных типах клеток.
Исследователи собрали мозговую ткань из нескольких источников, включая людей, которые недавно умерли, и тех, кто перенес операцию на головном мозге.
При изучении свежей ткани мозга ученые прикрепляли стеклянные трубки к поверхности отдельных клеток, чтобы отслеживать их электрическую активность, вводили краситель, чтобы разобрать их структуру, и, наконец, отсасывали ядра из клеток, чтобы изучить их более внимательно.
Некоторые из недавно идентифицированных клеток были обнаружены в слоях коры головного мозга. Эта область важна для выполнения сложных умственных задач, таких как использование языка и составление планов на будущее.
Но новые исследования показывают, что большая часть клеток мозга находится за пределами коры головного мозга. Огромное количество типов клеток, обнаруженных в рамках проекта, находятся в более глубоких областях мозга, таких как ствол мозга, который ведет к спинному мозгу.
Исследователи обнаружили множество новых типов нейронов, клеток, которые используют электрические сигналы и химические вещества для обработки информации. Но нейроны составляют лишь около половины клеток головного мозга. Другая половина гораздо более загадочна.
Например, астроциты, питают нейроны, чтобы они могли продолжать работать должным образом. Микроглии служат иммунными клетками, атакуя чужеродных захватчиков и обрезая некоторые ответвления нейронов, чтобы улучшить их передачу сигналов. Исследователи также обнаружили много новых типов этих клеток.
Доктор Баккен и его коллеги обнаружили, что ряд генов, отличающих людей от шимпанзе, участвуют в построении связей между нейронами, известных как синапсы.
Атлас окажет большую помощь в некоторых видах исследований, таких как отслеживание развития мозга.
