Расшифровка человечества: как картирование мышиного мозга раскрывает человеческие тайны

Благодаря революционному открытию исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего добились значительного прогресса в разгадке тайн мозга. Переводя язык клеток мозга, ученые получают бесценные сведения о механизмах, лежащих в основе заболеваний мозга.

Хотя все клетки имеют одну и ту же ДНК, человеческий мозг состоит из тысяч различных типов клеток, каждая из которых имеет свою уникальную структуру и функции. Понимание того, как гены активируются и деактивируются, образуя эту сложную мозаику, долгое время оставалось проблемой в нейронауке. Однако два новых исследования, проведенные учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего, проливают свет на эту загадку.

Чтобы решить эту сложную задачу, исследователи проанализировали более 2,3 миллиона отдельных клеток мозга мышей, создав обширную карту мышиного мозга. Используя возможности искусственного интеллекта, они смогли предсказать, какие сегменты ДНК определяют тип клетки мозга. Кроме того, команда исследовала мозг человека и приматов, чтобы изучить эволюционные процессы, связанные с регулированием генов. Результаты этих исследований будут опубликованы 14 декабря 2023 года в специальном выпуске престижного журнала Nature.

Ведущий автор исследования Бинг Рен, доктор философии, профессор Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, сравнивает ДНК клетки с ее языком. Подобно тому, как в разных языках существуют общие корневые слова, определенные гены и схемы экспрессии генов сохраняются у разных видов. Расшифровка и интерпретация молекулярного языка мозга не только углубляет наше понимание того, как функционирует мозг, но и позволяет понять, что такое нервно-психические заболевания.

Эти две новаторские работы являются частью серии из 10 исследований, которые в совокупности создают первый полный атлас типов клеток мозга млекопитающих. Сотрудничая с исследователями из Института биологических исследований Салка, Института науки о мозге Аллена и других учреждений, Калифорнийский университет в Сан-Диего находится в авангарде инициативы BRAIN Initiative Национального института здравоохранения. Запущенная в 2014 году, эта инициатива призвана углубить наше понимание человеческого разума и произвести революцию в лечении и профилактике заболеваний мозга.

Создав базовое представление о мозге на клеточном уровне, исследователи надеются провести сравнение с мозгом, пораженным неврологическими и психиатрическими расстройствами. Такой подход потенциально может открыть новые терапевтические стратегии для лечения этих заболеваний. Джозеф Эккер, доктор философии, профессор и директор лаборатории геномного анализа в Институте биологических исследований Салка, подчеркивает важность этой работы: "Изучение мозга таким образом может помочь нам открыть новые терапевтические подходы для лечения этих заболеваний".

Последствия этого исследования далеко идущие. Расшифровывая язык клеток мозга, ученые разгадывают сложные механизмы, лежащие в основе заболеваний мозга. С дальнейшим прогрессом в понимании генетических секретов мозга мы можем оказаться на пороге революционных прорывов в лечении и профилактике неврологических и психических расстройств.