Первая перепись клеточного мозга мыши: сюрпризы по поводу структуры, различия между мужчинами и женщинами: многолетний проект Brain Initiative, qBrain уже раскрывает мозг как никогда раньше

Их исследование «qBrain» (количественное исследование мозга) показывает, что вопреки ожиданиям, количество и соотношение трех основных типов тормозных клеток стереотипно различаются в разных частях коры головного мозга мыши. Это означает, что разные области коры, например, те, которые связаны с познанием, по сравнению с теми, которые связаны с восприятием сенсорных стимулов, эволюционировали, чтобы приспособить свои локальные цепи к конкретным функциям мозга. Также удивительным было то, что, хотя мужской и женский мозг не различались по количеству клеток в корковых областях, исследование выявило 11 подкорковых областей с гендерно-специфическими различиями. Поразительно, несмотря на общую тенденцию к увеличению мужского мозга, в 10 из этих областей у женщин было больше модулирующих нейронов, чем у мужчин.

«Это показывает, что существует больше клеток, которые модулируют сигналы и осуществляют временный контроль в областях, регулирующих репродуктивное, социальное и родительское поведение у женщин, чем у мужчин, за одним исключением», — говорит доцент CSHL Павел Остен, руководитель группы. Исключением является небольшая область в гипоталамусе, называемая постеродорсальным преоптическим ядром, которая, как полагают, контролирует единственную репродуктивную функцию, специфичную для мужчин (эякуляцию).Типы ингибиторных клеток (которые модулируют сигналы возбуждающих нейронов), подсчитанные с помощью технологии qBrain, включали клетки, экспрессирующие парвальбумин (PV +), соматостатин (SST +) и вазоактивный кишечный пептид (VIP +), а также четыре подтипа.

Каждый из них представляет собой белок, который служит для обозначения определенного типа клеток в головном мозге млекопитающих. Это первый шаг в проекте, который CSHL и его сотрудники осуществляют в рамках инициативы BRAIN Cell Census Network (BICCN) Национального института здравоохранения. В следующие 5 лет команда создаст всеобъемлющую базу данных онлайн-ресурсов для научного сообщества, которая будет включать карты распределения и клеточные морфологии для более чем 100 различных типов клеток в мозгу мыши.«Даже наши первые результаты показывают, что действительно важно знать состав мозга точным, количественным образом», — говорит Остен. qBrain построен на автоматизированной технологической платформе, которая будет использоваться для выполнения аналогичных анализов мозга других млекопитающих, от степных полевок до мартышек и людей.

Это позволит проводить беспрецедентные межвидовые сравнения.«Мозг похож на очень сложную головоломку Lego, состоящую из частей, которые бывают самых разных форм и размеров», — говорит Остен. «Если вы хотите понять, как работают мозговые цепи, вам сначала нужно знать, сколько их частей, каких типов и как они распределены. Это все еще неизвестно, но считается, что в мозг млекопитающих, а возможно, и тысячи.

У нас все еще отсутствует список основных частей ".Профессора CSHL З. Джош Хуанг и Партха Митра совместно работали над статьей qBrain.

Мозг каждой мыши сканировался и точно регистрировался в сетке из 600 областей в главный файл компьютерами, по одному мозгу в день. Затем ~ 200 ГБ данных для каждого мозга были проанализированы с помощью алгоритмов машинного обучения, которые идентифицируют отдельные нейроны по типу в соответствии с параметрами, «изученными» от экспертов-людей.Остен надеется, что использование qBrain для сканирования и количественной оценки мозга на мышиных моделях психических, нейродегенеративных и нейродегенеративных расстройств — от депрессии и шизофрении до аутизма и болезни Альцгеймера — обеспечит поучительные сравнения с данными, полученными из мозга здоровых мышей.

Это могло бы позволить ученым начать выяснять, какие нарушения мозга характеризуют эти заболевания.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *