Нервная система краба может помочь ученым узнать, что заставляет отдельные нейроны человеческого мозга выходить из строя, что может способствовать развитию неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Точное знание того, как работает один нейрон среди миллиардов, размещенных в человеческом мозге, однажды может помочь ученым разработать инновационные способы предотвращения и лечения этих заболеваний, такие как таргетная терапия.
Исследование, проведенное учеными из Университета Миссури, Университета Брандейса и Техасского университета в Остине, было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи работали над проверкой популярного метода исследования под названием секвенирование РНК, используемого для идентификации неизвестных нейронов в головном мозге и сортировки их по различным подтипам.
Нейроны являются основным элементом нервной системы всех животных, что позволяет ученым проводить сравнения на моделях животных, таких как крабы, при изучении нервной системы человека.
«В человеческом мозгу миллиарды нейронов, но мы до сих пор не знаем, сколько их различных типов», – сказал Дэвид Шульц, профессор биологических наук в Колледже искусств и наук. "Мы, наконец, находимся на технологической стадии, когда мы можем задать невероятно сложный вопрос – из каких строительных блоков состоит мозг?"
Шульц считает, что ответ на этот вопрос будет определять все, что мы знаем о заболеваниях головного мозга в течение следующих 50-100 лет. Однако, чтобы ответить на этот вопрос, он сказал, что мы должны сначала узнать, чем нейроны отличаются друг от друга, и чем здоровые нейроны отличаются от больных.
Используя в качестве модели нервную систему краба, исследователи сравнили и подтвердили результаты предыдущих методов секвенирования РНК человека. Поскольку у крабов уже есть идентифицируемые подтипы нейронов, исследователи знали, что они искали, поэтому они могли работать в обратном направлении от опубликованных результатов и использовать метод секвенирования РНК для подтверждения этих результатов.
Шульц сказал, что он был удивлен и успокоен тем, что они обнаружили.
«Если вы не знаете, что вы ищете в сложном человеческом мозге, то первые попытки использования секвенирования РНК потребуют некоторой доработки, прежде чем мы сможем ответить на этот фундаментальный вопрос», – сказал Шульц. "Это исследование – одно из тех усовершенствований,.
Пока мы не сможем понять каждый компонент, мы не можем ожидать, что мозг разделят и снова соберут, чтобы понять, как он работает."
Исследование «Молекулярное профилирование отдельных нейронов с известной идентичностью в двух ганглиях краба Cancer borealis» было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ева Мардер из Университета Брандейс была соавтором-корреспондентом. Среди других авторов – Адам Норткатт, Дэниел Кик и Джозеф Сантин из Массачусетского университета; Адриан Отопалик из Университета Брандейса; и Ханс Хофманн, Рейна Харрис и Бенджамин Гетц из Техасского университета в Остине.