Международная научная группа, работающая в рамках коллаборации BICAN, представила первые результаты масштабного исследования, направленного на создание клеточного атласа развития мозга. Проект охватывает процессы формирования структур мозга у мыши, макаки и человека, начиная с эмбрионального этапа и до достижения зрелости. Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Nature и включают 12 статей и обзор, что свидетельствует о его значимости и высоком уровне научной экспертизы.
Человеческий мозг представляет собой сложную систему, способную обрабатывать информацию, формировать эмоции, принимать решения и регулировать поведенческие реакции благодаря разнообразию клеточных типов. В основе его функционирования лежит динамический процесс формирования межклеточных связей, который начинается в утробе матери и продолжается после рождения. У человека этот процесс протекает значительно дольше, что повышает вероятность возникновения генетических мутаций и патологий, таких как аутизм, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и шизофрения. Понимание молекулярных механизмов развития мозга является ключевым для изучения этиологии и патогенеза этих заболеваний.
Ранее подобные исследования были технически недостижимы, однако современные методы молекулярной биологии и нейровизуализации, реализованные в рамках американской инициативы BRAIN, сделали возможным проект BICAN. Целью проекта является создание детализированного клеточного атласа мозга млекопитающих. В рамках исследования ученые уже идентифицировали более пяти тысяч типов клеток в мозге взрослых мышей и человека, что представляет собой значительный шаг вперед в понимании нейробиологических основ функционирования мозга.
Новое исследование сосредоточено на развитии более 770 тысяч типов клеток в зрительной коре мозга мыши. Оно выявило, что разнообразие клеточных типов продолжает увеличиваться после рождения. Тормозные нейроны демонстрируют различающуюся динамику развития в различных областях мозга и способны мигрировать на значительные расстояния, что свидетельствует о высокой пластичности и адаптивности нервной системы. Сравнительный анализ показал наличие уникальных типов нейронов у приматов и человека, что объясняет сложность и функциональную специфичность их нервной системы.
Полученные данные подчеркивают потенциал современных методов анализа для выявления новых закономерностей в нейроразвитии. Клеточные атласы становятся важным инструментом для разработки моделей, прогнозирования и изучения различных мозговых нарушений, а также для создания новых терапевтических подходов. Работа над более полными и детализированными атласами продолжается в рамках проекта BICAN, что открывает новые перспективы для дальнейших исследований в области нейробиологии и медицины, пишет источник.