125
Наш мозок є найскладнішою структурою у відомому нам Всесвіті і науковці витрачають уже не одну сотню років, щоб вивчити його досконально. Однак їхня нова розробка може значно прискорити цей процес і відкрити нові методи лікування різних хвороб.
Дослідники з Інституту Салка представили систему Відстеження сказу за допомогою одного транскриптома (START) — нову нейротехнологію, призначену для складання карти нейронних зв’язків мозку з неперевершеною точністю. Ця методика поєднує в собі моносинаптичне відстеження вірусу сказу з одноклітинною транскриптомікою, що дає змогу вченим скласти схему складних нейронних ланцюгів, візуалізація яких раніше була чимось за межею фантастики, пише ScienceDaily.
Новаторський метод дає змогу дослідникам вивчити, як пов’язані різні підтипи гальмівних нейронів у корі головного мозку, що в перспективі може призвести до точніших методів лікування неврологічних розладів. Ці результати є великим кроком вперед у розумінні складної архітектури мозку. START дозволив дослідникам стати першими, хто склав карту зв’язків транскриптомних підтипів гальмівних нейронів у корі головного мозку.
За словами Едварда Каллауея, професора і завідувача кафедри молекулярної нейробіології Вінсента Дж. Коутса в Інституті Салка, цей інструмент дає змогу отримати докладне креслення частин мозку, подібно до посібника до складної машини. Команда вважає, що глибше розуміння підтипів нейронів сприятиме розробці цільових терапевтичних засобів, які можуть запропонувати більш ефективні методи лікування таких захворювань, як аутизм і шизофренія, з меншою кількістю побічних ефектів, ніж наявні підходи.
У своєму дослідженні, опублікованому в журналі Neuron, вчені продемонстрували можливості START, використовуючи його для вивчення зорової кори миші. Вони виявили близько 50 різних підтипів гальмівних нейронів і виявили чіткі схеми зв’язків між ними і збудливими нейронами. Така роздільна здатність раніше була неможливою під час використання інших методів картування. Співавторка дослідження Марібель Патіньо наголосила на важливості розмежування підтипів гальмівних нейронів, які в попередніх дослідженнях часто розглядалися як одна група.
Одне з особливо важливих відкриттів стосувалося підтипу гальмівних нейронів Sst Chodl, який пов’язаний з регуляцією сну. Було виявлено, що ці нейрони мають щільні зв’язки зі збудливими нейронами шару 6, відомими своєю роллю в координації ритмів сну через проєкції в таламус. Картування з високою роздільною здатністю відкриває нові можливості для розуміння того, як конкретні підтипи нейронів впливають на такі функції мозку, як нічний відпочинок, і як у майбутньому їх можна буде використовувати в терапевтичних цілях.
У майбутньому дослідники планують розробити вірусні вектори і технології редагування генів для більш точного впливу на окремі популяції нейронів. Каллауей з оптимізмом дивиться в майбутнє, зазначаючи, що, хоча для того, щоб повною мірою проявився вплив START, можуть знадобитися роки, воно вже зараз стимулює багато інновацій. Дослідницька група надала інструменти та ресурси, пов’язані зі START, у вільний доступ співтовариству нейробіологів, що сприяє міжнародній співпраці та подальшому прогресу в цій галузі.
