Една от изненадите е, че клетъчното разнообразие е концентрирано в еволюционно по-старите части на мозъка

Изключително детайлна карта на различните видове клетки в човешкия мозък бе съставена за първи път при мащабни свързани изследвания на международни екипи, съобщава Ройтерс.

По време на най-подробното досега проучване на човешкия мозък на клетъчно ниво учените са идентифицирали огромен набор от видове клетки - повече от 3300, които изграждат нашия най-сложен орган.

В процеса на работа те са съставили точен атлас на мозъка, който може да помогне да се определи клетъчната основа на неврологичните заболявания и да улесни разработването на нови терапии.

Амбициозното изследване разглежда също така приликите и разликите между мозъците на хора и примати - шимпанзета, горили, маймуни резус и мармозетки. По този начин са изяснени някои от факторите, които ни разделят от нашите еволюционни родственици и ни правят истински хора.

Разработката, представена в 21 научни доклада, публикувани в „Сайънс“ и в две други списания, е подкрепена от Националния институт за здравеопазване на САЩ.

Човешкият мозък е сложен както по отношение на своята употреба - възприемане, движение, четене, писане, говорене, мислене и др., така и със своето клетъчно разнообразие.

Невроните - или нервните клетки - са основната част от мозъка, които приемат сензорните сигнали, подават командите към мускулите и трансферират електрически сигнали по трасето. Мозъкът се състои от почти 100 милиарда неврона и дори още повече клетки от други типове. Всички те са организирани в стотици различни мозъчни структури, които управляват спектър от функции.

Изследването идентифицира 3313 типа клетки, което е приблизително 10 пъти повече от известните досега. Установен бе и пълният набор от гени, използвани от всеки клетъчен тип, като въз основа на това бе картографирано разпределението им по области в мозъка.

„Атласът на мозъчните клетки като цяло предоставя клетъчната основа за всичко, което можем да правим като човешки същества“, казва Ед Лийн, участник в изследването от Института Алън за мозъчни науки в Сиатъл.

Видовете клетки имат разнообразни свойства и вероятно са засегнати по различен начин при заболяване, обяснява Лийн.

Една от изненадите е, че клетъчното разнообразие е концентрирано в еволюционно по-старите части на мозъка - в средния и задния мозък - вместо в неокортекса, който отговаря за висшите когнитивни функции, включително ученето, вземането на решения, сетивното възприятие, паметта и езика.

Свързаните с мозъка заболявания като болестите на Алцхаймер и Паркинсон, амиотрофичната латерална склероза (АЛС) са сред най-неподатливите на лечение. „Повечето мозъчни заболявания все още нямат лечение или дори терапия, и този атлас трябва да послужи като отправна точка за ускоряване на напредъка в разбирането на подробната клетъчна основа на заболяванията и насочване на следващите поколения терапии“, каза Лийн.

Изследователите са успели да картографират генни превключватели и типове мозъчни клетки, свързани с болестта на Алцхаймер - най-разпространеният вид деменция, и различни невропсихиатрични разстройства, включително шизофрения, биполярно разстройство и тежка депресия. Изследователите са потвърдили връзката между микроглийните клетки – вид имунни клетки в мозъка - и болестта на Алцхаймер. Също така се установили връзката между някои видове мозъчни неврони и шизофренията - тежко психично заболяване, характеризиращо се с прекъсване на връзката с реалността.

Освен това изследователите са направили сравнение на темпоралната кора - област на неокортекса, свързана с езика и други висши когнитивни функции, между хората и най-близките ни живи еволюционни роднини като шимпанзета и горили. Въпреки че клетъчната организация е сходна, оказало се, че някои гени са използвани по различен начин при хората, отколкото при двата други вида.

„Това означава, че е имало ускорена специализация на кортикалните неврони при хората, което допринася за различията във функцията на кортикалните вериги и нашите различни когнитивни способности спрямо животните“, обясни Тригве Бакен, невролог от Института Алън.