НОВОСТИ НАУКИ:Перечень типов клеток по экспрессии генов и карта мозга
Информационный научно-популярный портал
НАУКА в РФ и за рубежом
глазами блогера (это архив, просмотров 814322)

Контакты lili@k156.ru
на главную новой версии

РФ

Институты и конференции

Международные с РФ

Зарубежные

ВСЕ НОВОСТИ

Последние добавления


Все новости
(последние 10 )

2019-02-18
Фиксация темной материи - теория и практика
Подробнее

2019-02-17
НАСА купит места Союзах, снимает песчаные реки Марса и звезды, ищет недостающую материю
Подробнее

2019-02-17
Роскосмос: Открытие спутника «Ломоносов», инфраструктура для «Енисея» «Хаябуса-2», Юпитер в объективе «Юноны»
Подробнее

2019-02-16
Нейросеть создаёт фото несуществующих людей
Подробнее

2019-02-15
Психология в замкнутом пространстве в виртуальном полете на Луну
Подробнее

2019-02-12
Материалы наиболее эффективные для преобразования тепла
Подробнее

2019-02-11
Осцилляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Подробнее

2019-02-08
международная экспедиция в пещерную систему Мчишта-Акшаша (Абхазия)
Подробнее

2019-01-29
Большие возможности мини-мозгов из стволовых клеток
Подробнее

2019-01-24
В межзвёздной среде обнаружили предшественника аденина
Подробнее

 

 

ТЕМЫ НОВОСТЕЙ: • Зарубежные • Биосфера и человек • Медицина

2018-11-02 (№ 165)
Перечень типов клеток по экспрессии генов и карта мозга
США, 2 ноября, ВЕСТИ. Нейробиологи опубликовали результаты 15 лет работы по самой масштабной на сегодняшний день переписи нейронов в коре мозга млекопитающего. Итоги исследования подведены в научной статье, опубликованной в журнале Nature группой во главе с Хункуй Цзэн (Hongkui Zeng) из Алленовского института наук о мозге в США.

Мозг млекопитающего – необычайно сложная система. И дело не только в количестве нейронов, которых только у мыши порядка ста миллионов, а у человека ещё в тысячу раз больше. Нервные клетки делятся на множество типов по строению и, вероятно, функциям. Каждая достаточно масштабная "перепись" открывает новые виды нейронов.

Клетки можно классифицировать по разным параметрам. Один из самых прогрессивных на сегодняшний день подходов заключается в том, чтобы учитывать, какие гены в каком нейроне работают (или, как говорят специалисты, экспрессируются).



Напомним, что все клетки организма имеют одну и ту же ДНК. Строение и функции клетки зависят от того, какие гены в ней включаются, а какие "молчат". В зависимости от этого клетка вырабатывает разные белки, а эти белки выполняют разные функции.

Картина экспрессии генов (то есть генов "включённых" и "выключенных") определяет, станет ли клетка частью нервной ткани, мышечной и так далее. Она же создаёт и более тонкие различия, например, между типами нейронов, что в данной работе и интересовало исследователей.

Разумеется, проанализировать все клетки мозга мыши или даже его коры учёным было бы не под силу. Они предпочли детально исследовать два участка мозга, имеющих важные функции.

Во-первых, это первичная зрительная кора — регион мозга, в который первым делом попадает сигнал зрительных нервов. Здесь необработанная информация разделяется на данные о форме, цвете и движении. Форма объектов распознается здесь же, а остальные сведения передаются более глубоким слоям мозга.

Вторым участком исследования стала передняя боковая моторная кора. Она участвует в управлении движением.

Всего биологи проанализировали экспрессию генов почти в 24 тысячах нейронов (путём секвенирования РНК одиночных клеток).



Основываясь на картине экспрессии, они разделили "кирпичики мозга" на 133 типа. Некоторые из этих видов нейронов уже были известны по предыдущим исследованиям. Но было открыто также множество новых и редких типов нервных клеток.

"Это, безусловно, самый полный, самый глубокий анализ любых областей коры у любого вида", – заявляет Цзэн.

Команда определяла, экспрессируется ли в клетке тот или иной ген. Полный перечень проверенных генов для каждой клетки насчитывал десятки тысяч пунктов.

"Только благодаря новейшим достижениям в области технологий мы можем измерить активность стольких генов в одной клетке", – говорит первый автор статьи Босилька Тасич (Bosiljka Tasic), также из Алленовского института.

Полученные данные уже привели другую команду исследователей к интересным выводам о работе клеток в моторной коре. Так, биологи обнаружили, что в "планировании" движений участвует один тип клеток, а команду мышцам отдаёт другой. При этом биологи дополнительную информацию о форме нейрона. Эти результаты опубликованы в отдельной научной статье, также вышедшей в журнале Nature.

"Мы работаем над изучением не только экспрессии генов, но и многих других свойств клетки, в том числе её функций, которые являются наиболее неуловимыми, самыми трудными для определения", – говорит Тасич.

В настоящее время исследователи работают над тем, чтобы расширить свои представления о нейронах, изучив и другие области коры. Впрочем, они ожидают, что там встретятся в основном те же типы клеток.

"Имея все эти данные, мы можем начать изучать новые принципы организации мозга и, в конечном итоге, понять то, как он работает", – резюмирует Цзэн.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о самой подробной карте областей человеческого мозга, карте межнейронных связей млекопитающего и подсчёте числа нейронов в мозге кошек и собак.

Два года назад действительно была уточнена карта мозга 16 июля 2016 года. ВЕСТИ сообщали:

В течение многих лет медики использовали надёжные схемы тела и его органов – систем кровоснабжения, пищеварения, нервной системы и тому подобных, но среди них не было точной карты коры головного мозга. В ходе последнего десятилетия учёные добрались и до столь сложного органа как мозг и составили его хорошие карты. Но техника совершенствуется с каждым годом, а значит, и результаты новых исследований становятся лучше прежних.

Теперь же международная команда нейробиологов, компьютерных специалистов и инженеров заявила, что они составили наиболее точную карту коры головного мозга.

Отмечается, что в процессе картографирования исследователи обнаружили порядка ста ранее неучтённых областей морщинистого наружного слоя органа, который называется корой головного мозга или серым веществом.



До появления новой карты насчитывалось 83 известные зоны в каждой половине мозга, теперь же количество таких областей увеличилось до 180, говорят исследователи.

Отмечается, что исследователи опирались на данные и методы, созданные в ходе проекта Human Connectome Project. Тогда учёные использовали мощную МРТ-аппаратуру для картографирования мозга 1200 молодых людей обоих полов.

Учёные, составляя новую карту коры мозга, объединили данные от 210 здоровых людей. Исследователи сочетали измерения плотности коры мозга, а также другие параметры. МРТ сканировал одновременно и головной мозг человека в состоянии покоя, и при выполнении простых заданий, например, при прослушивании сказок.

Затем исследователи протестировали их новое программное обеспечение на группе испытуемых и обнаружили, что оно смогло точно определить соответствующие регионы в мозге даже несмотря на индивидуальные особенности.

"Ситуацию можно сравнить с тем, что происходит в астрономии, где наземные телескопы производили относительно размытые изображения неба до появления более современной адаптивной оптики и космических телескопов", — говорит автор исследования Мэттью Глассер (Matthew Glasser) из Медицинской школы Вашингтонского университета.

В течение долгого времени учёные стремились разграничить различные зоны мозга и их функции, но на помощь в этом приходили лишь предположения и гипотезы. В 1800-е годы так называемые френологи поделили орган на разделы, которые контролируют определённые чувства и черты характера.

Так, область, отвечающая за деструктивность находилась где-то над ухом человека, а черта "родительской любви" на затылке. В настоящее время эта область исследований давно заброшена, и другие методы изучения организма человека продвинулись куда дальше в познании мозга.

Так, например, в 1909 году немецкий невролог Корбиниан Бродман опубликовал, пожалуй, наиболее известную карту мозга, основанную на открытии, которое позволило различить области, состоящие из различных типов клеток.

Карта Бродмана, которая разделила кору головного мозга на несколько десятков зон, используется и сегодня. Так, что учёным уже было ориентировочно известно, какие регионы контролируют, скажем, зрение, слух или определяет аспекты личности.

Карта Бродмана, которая разделила кору головного мозга на несколько десятков зон, используется и сегодня

Но новая карта "должна помочь учёным объяснить, как развивалась кора мозга и роль её специализированных областей в здоровье и различных заболеваниях", говорит Брюс Катберт (Bruce Cuthbert) из Национальных институтов здоровья США (NIH). Именно NIH финансировал последнюю работу, результатом которой и стала самая точная карта.

Учёны уверены, что новая карта станет большим преимуществом для исследователей, изучающим такие расстройства как аутизм, шизофрения, слабоумие или эпилепсия. Специалисты смогут использовать карту для понимания особенностей мозга разных пациентов с такими заболеваниями и сопоставлять с данными здоровых людей. Кроме того, карта поможет ускорить расшифровку механизмов работы здорового мозга.

Результаты исследования были опубликованы в научном издании Nature.





Источник

 

Сайты партнеры

 

 

Фантастика
детектив

 

 

Неоднозначное мироздание

 

costroma.k156.ru

 

 

 



куратор и автор скрипта Шаройко Лилия Витальевна, все тексты принадлежат их авторам, на каждый приведены ссылки


Основные проекты портала k156.ru и дружественные ресурсы

ЗАКУЛИСЬЕ - новости всех доменов
Астрофизика, история России и мира Археологические культуры, стоянки, находки История Костромы, России и мира. Книги издательства Инфопресс  - лингвистика народов России, квантовая физика, архитектура, нумизматика Новости науки РФ глазами блогера Фантастический детектив на базе астрофизики и нейрофизиологии Философия, Концепция реальности, лекции ученых с навигаторами Форум палеонтологов, обсуждение эволюции от начала вселенной до искуственного интеллекта

forum.k156.ru

mir.k156.ru

arh.k156.ru

costroma.k156.ru

k156.ru/index2.php

shar.k156.ru

https://paleoforum.ru



На главную сайта k156.ru (каталог с описанием всех доменов)