นักวิทยาศาสตร์ เปิดเผยแผนที่สมองมนุษย์ผู้ใหญ่ที่ละเอียดที่สุด เผยให้เห็นการจัดเรียงและการทำงานของเซลล์สมอง 3,300 ชนิด
เซลล์เพอร์กินเจ ซึ่งเป็นเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ในสมองน้อย ตั้งอยู่ที่ด้านหลังและด้านล่างของสมอง ภาพ: Steve Gschmeissner/Science Photo Library
การศึกษาใหม่เกี่ยวกับแผนที่เซลล์สมองมนุษย์ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 12 ตุลาคม ในบทความวิจัย 21 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในวารสารสามฉบับ ได้แก่ Science, Science Advances และ Science Translational Medicine “มันไม่ใช่แค่แผนที่เซลล์ แต่มันเป็นการเปิดโลกทัศน์ใหม่อย่างแท้จริงที่คุณสามารถดูสมองของสัตว์ด้วยความละเอียดระดับเซลล์ที่สูงมาก ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้” เอ็ด ไลน์ นักประสาทวิทยาจากสถาบันอัลเลนเพื่อวิทยาศาสตร์สมอง และหัวหน้าทีมวิจัยทั้งห้าชิ้นกล่าว
งานวิจัยใหม่นี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำคัญของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ซึ่งเริ่มต้นในปี 2017 และมีเป้าหมายในการจัดทำรายการเซลล์สมองของหนู มนุษย์ และไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์
เซลล์ที่นำมาทำแผนที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์สมองที่สื่อสารกันผ่านสัญญาณไฟฟ้าและเคมี และเซลล์อื่นๆ ในจำนวนใกล้เคียงกัน สมองมนุษย์วัยผู้ใหญ่มีเซลล์ประสาทประมาณ 86,000 ล้านเซลล์ บวกหรือลบ 8,000 ล้านเซลล์ และเซลล์อื่นๆ อีกประมาณ 84,000 ล้านเซลล์
ทีมวิจัยใช้เทคนิคที่เรียกว่าทรานสคริปโตมิกส์ (transscriptomics) เพื่อจัดทำรายการ RNA ทั้งหมดในแต่ละเซลล์ RNA เป็นโมเลกุลทางพันธุกรรมที่ทำหน้าที่สั่งการในการสร้างโปรตีนและการทำงานสำคัญอื่นๆ พวกเขายังใช้อีพิเจเนติกส์เพื่อตรวจสอบสัญญาณเคมีที่อยู่เหนือ DNA และควบคุมวิธีการใช้ยีน การศึกษาแต่ละชิ้นที่รวมอยู่ในโครงการนี้ประกอบด้วยข้อมูลจากเซลล์สมองหลายแสนเซลล์ไปจนถึงหลายล้านเซลล์
ด้วยการผสมผสานเทคนิคเหล่านี้ ทีมงานจึงได้สร้างแผนที่เซลล์ของสมองมนุษย์ที่กำลังพัฒนาและสมองผู้ใหญ่ รวมถึงสมองของไพรเมตกลุ่มอื่นๆ เช่น มาร์โมเซต ( Callithrix ) และลิงแสม ( Macaca ) จากนั้น พวกเขาสามารถเปรียบเทียบสมองมนุษย์และไพรเมตได้โดยตรง เผยให้เห็นว่าเซลล์หลายประเภทในสมองมนุษย์ก็พบในชิมแปนซีและกอริลลาเช่นกัน แต่ถึงแม้จะมีเซลล์ประเภทเดียวกัน แต่กิจกรรมของยีนในเซลล์เหล่านี้มีความแตกต่างกันมากในมนุษย์และไพรเมต นำไปสู่ความแตกต่างในการประสานงานของเซลล์
แม้ว่าจะมีรายละเอียดที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน แต่แผนที่สมองมนุษย์เป็นเพียงฉบับร่างแรกของทีม ต่อไป พวกเขาต้องการถอดรหัสหน้าที่ของเซลล์สมองที่เพิ่งค้นพบ ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ลึกเข้าไปในสมอง ในโครงสร้างต่างๆ เช่น ก้านสมอง พวกเขายังต้องการทำความเข้าใจว่ากิจกรรมทางพันธุกรรมของเซลล์ต่างๆ มีส่วนทำให้เกิดโรคทางระบบประสาทอย่างไร
ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)