مغز انسان را از این زاویه هیچگاه ندیده اید!

به گزارش مین فود، دیجیاتو نوشت: پرده برداری از اطلس کامل مغز انسان و نخستی سانان غیرانسانی با یک طبقه بندی سلولی جدید.

وقتی سانتیاگو رامون ئی کاخال، پدر علوم اعصاب مدرن، برای نخستین بار با یک میکروسکوپ به بافت مغز انسان نگریست، چیزی جز جنگلی نفوذناپذیر و دَرهم از میلیاردها عصب ندید. او هرروز تکه ای مبهم از این جنگل را می دید و تلاش داشت یک راهنما، یک نقشه، از مغز انسان ترسیم کند.
دانشمندان بالاخره این نقشه را تهیه کردند. در مجموعه ای شامل ۲۱ مقاله در سه ژورنال مختلف، تیم های پژوهشی یک اطلس بزرگ از کل مغز برای انسان و نخستی سانان عرضه کرده اند. این کار بخشی از پروژه BRAIN سازمان سلامت آمریکاست که پنج سال به صورت انجامید.
با استفاده از نتایج این پروژه، دانشمندان می توانند با تفکیک سلولی بسیار بالا به مغز گونه های مختلف نگاه کنند؛ کاری که پیش از این غیر ممکن بود.
اطلس یا نقشه مغز انسان چیست؟ اطلس مغز یک نقشه سه بعدی از مغز است. پیش از این اطلس هایی وجود داشتند، اما این مجموعه مقالات جدید نقشه ای با تفکیک بی سابقه از مغز انسان ها و نخسی سانان غیرانسانی فراهم خواهند کرد.
نقشه مغز انسان شامل موقعیت و عملکرد بیشتر از ۳٬۰۰۰ نوع سلول در مغز انسان های بالغ و در حال رشد است.
این نقشه بخشی از پروژه شبکه سرشماری سلول BRAIN است که در سال ۲۰۱۷ با هدف تولید نقشه سه بعدی و جامع مغز موش ها شروع شد. هدف از مطالعه مغز موش ها این بود که تأیید شود روش های نقشه برداری از مغز برای مغزهای بزرگ تر هم به کار می آیند.
و البته که مشخص شد این روش ها کارایی خارق العاده ای برای تهیه نقشه مغز انسان دارند.
یافته های مطالعات اولیه چه بود؟ مغز انسان بسیار بسیار پیچیده است. تا امروز، پژوهشگران بیشتر از ۳٬۳۰۰ نوع سلول در آن شناسایی کرده اند.
پیشبینی می شود که با انتشار نقشه های جدید با تفکیک بالا، انواع سلولی بسیار بیشتری هم شناسایی شوند. تلاش ها برای تهیه اطلس مغز موش ها سبب شناسایی ۵٬۰۰۰ نوع سلول در مغز این جانور شد.
مکان این پیچیدگی هم جالب است. خیلی از مطالعات علوم اعصاب در نواحی بیرونی مغز متمرکز هستند. این نواحی مسئول توانایی های حافظه، یادگیری، زبان و غیره هستند. اما مشخص شد که در واقع بخش زیادی از پیچیدگی سلولی مغز در ساختارهای تکاملی قدیمی تر در اعماق مغز متمرکز است.
اما پشت این پیچیدگی، سادگی هایی هم وجود دارد. برای مثال، خیلی از نواحی مغز انواع سلولی مشترکی با مقادیر متفاوت دارند.


این تصویر رندر سه بعدی نورون های بازسازی شده از برش های مغز زنده را نشان داده است. تنوع رنگ و شکل این نورون ها انواع بسیار گسترده نورون ها را در مغز انسان منعکس می کند.
THE KAROLINSKA INSTITUTE WITH THE ALLEN INSTITUTE FOR BRAIN SCIENCE
نقشه مغز انسان چگونه ساخته شد؟ نگاههای قدیمی علوم اعصاب سلول های مغز را برپایه شکل ستاره ای آستروسیت ها یا عملکرد آنها طبقه بندی می کردند. ولی اکنون دانشمندان با استفاده از تکنولوژی های ژنومیک یک طبقه بندی جدید عرضه کرده اند. این تکنیک توالی یابی سلول واحد (single-cell sequencing) نام دارد.
دانشمندان کار خویش را با یک بافت منجمد مغز از یک بانک زیستی شروع کردند. تکنیک توالی یابی سبب می شود تا دانشمندان با مطالعه ژن های بیان شده در هسته سلول از کارکرد آن سردربیاورند و پروفایلی از هر سلول تهیه کنند.
مطالعه ژن هایی که هر سلول استفاده می نماید سبب شناسایی الگوهای بیان ژن می شود که سلول های مغز برپایه آنها گروه بندی می شوند. سپس با استفاده از داده های تصویربرداری از مغز اهداکننده، مکان سلول در فضای مغز تعیین می شود.
نقشه مغز می تواند به دانشمندان کمک کنند تا بیماری های مغزی را بهتر بفهمند. افسردگی، شیزوفرنی، آلزایمر و بسیاری دیگر از بیماری ها می توانند با این روش مطالعه شوند. تنها کار لازم اینست که دانشمندان به تهیه نقشه ای از مغز بیمار مبتلا به این بیماری ها بپردازند و آنرا با اطلس مرجع مقایسه کنند.
قدم بعدی دانشمندان تهیه یک اطلس جامع با جزئیات و تفکیکی حتی بیشتر است.
227227



منبع: مین فود