Die detaillierteste Karte des menschlichen Gehirns in der Geschichte

Wissenschaftler haben die detaillierteste Karte des menschlichen Gehirns eines Erwachsenen veröffentlicht und dabei die Anordnung und Funktion von 3.300 Arten von Gehirnzellen enthüllt.

Purkinjezellen, große Nervenzellen im Kleinhirn, befinden sich im hinteren und unteren Teil des Gehirns. Foto: Steve Gschmeissner/Science Photo Library

Die neue Studie zur Karte menschlicher Gehirnzellen wurde am 12. Oktober in Form von 21 Forschungsartikeln in drei Zeitschriften veröffentlicht : Science, Science Advances und Science Translational Medicine . „Es ist nicht nur ein Atlas, es eröffnet wirklich einen ganz neuen Bereich, in dem man die Gehirne von Tieren mit einer extrem hohen zellulären Auflösung betrachten kann, die vorher nicht möglich war“, sagte Ed Lein, Neurowissenschaftler am Allen Institute for Brain Science und Hauptautor von fünf der Studien.

Die neue Forschung wurde im Rahmen eines Großprojekts der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) durchgeführt. Das 2017 gestartete Projekt zielt darauf ab, Zellen im Gehirn von Mäusen, Menschen und nichtmenschlichen Primaten zu katalogisieren.

Zu den kartierten Zellen gehörten Neuronen – Gehirnzellen, die über elektrische und chemische Botschaften kommunizieren – und eine gleiche Anzahl anderer Zellen. Das Gehirn eines erwachsenen Menschen enthält etwa 86 Milliarden Neuronen, plus/minus 8 Milliarden, und etwa 84 Milliarden andere Zellen.

Das Wissenschaftlerteam verwendete Transkriptionstechniken und katalogisierte die gesamte RNA in jeder Zelle. RNA ist ein genetisches Molekül, das Anweisungen zur Herstellung von Proteinen und zur Ausführung mehrerer anderer wichtiger Aufgaben enthält. Sie nutzten die Epigenetik auch, um die chemischen Signale zu untersuchen, die auf der DNA sitzen und die Verwendung von Genen steuern. Die einzelnen im Projekt enthaltenen Studien umfassten Daten von Hunderttausenden bis Millionen von Gehirnzellen.

Durch die Kombination dieser Techniken erstellte das Team Zellkarten des sich entwickelnden und erwachsenen menschlichen Gehirns sowie der Gehirne mehrerer anderer Primatengruppen wie Krallenaffen ( Callithrix ) und Makaken ( Macaca ). Anschließend konnten sie menschliche Gehirne und Primatengehirne direkt vergleichen und zeigen, dass viele der Zelltypen des menschlichen Gehirns auch bei Schimpansen und Gorillas vorhanden sind. Doch obwohl sie denselben Zelltyp aufweisen, ist die Genaktivität dieser Zellen bei Menschen und Primaten sehr unterschiedlich, was zu Unterschieden in der Zellkoordination führt.

Obwohl die Karte des menschlichen Gehirns in ihrer Detailliertheit beispiellos ist, handelt es sich lediglich um den ersten Entwurf des Teams. Als nächstes wollen sie die Funktion der neu entdeckten Zellen im Gehirn entschlüsseln, von denen sich eine große Zahl tief im Inneren des Gehirns befindet, in Strukturen wie dem Hirnstamm. Sie möchten außerdem verstehen, wie die Genaktivität verschiedener Zellen zur Entstehung neurologischer Erkrankungen beiträgt.

Thu Thao (Laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/ban-do-chi-tiet-nhat-ve-nao-nguoi-4664686.html