Die detaillierteste Karte des menschlichen Gehirns in der Geschichte

Wissenschaftler haben die bislang 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, die menschliche Gehirnzellen kartiert, wurde am 12. Oktober in 21 Artikeln in drei Zeitschriften veröffentlicht: Science, Science Advances und Science Translational Medicine . „Es ist nicht nur ein Atlas, sondern eröffnet ein völlig neues Feld, in dem man die Gehirne von Tieren mit einer extrem hohen zellulären Auflösung betrachten kann, was vorher nicht möglich war“, sagte Ed Lein, Neurowissenschaftler am Allen Institute for Brain Science und Hauptautor von fünf der Artikel.

Die neue Forschung ist Teil eines Großprojekts der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH), das 2017 mit der Katalogisierung der Gehirne von Mäusen, Menschen und nichtmenschlichen Primaten begann.

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

Das Team nutzte die Transkriptomik, um die gesamte RNA in jeder Zelle zu katalogisieren. RNA ist ein genetisches Molekül, das Anweisungen zur Herstellung von Proteinen und anderen wichtigen Aufgaben enthält. Mithilfe der Epigenetik untersuchten sie außerdem die chemischen Signale, die auf der DNA sitzen und die Nutzung von Genen steuern. Die einzelnen Studien des Projekts 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 ). Auf dieser Grundlage konnten sie die Gehirne von Mensch und Primaten direkt vergleichen und fanden heraus, dass viele Zelltypen des menschlichen Gehirns auch bei Schimpansen und Gorillas vorkommen. Trotz der gemeinsamen Zelltypen ist die Genaktivität dieser Zellen bei Menschen und Primaten jedoch sehr unterschiedlich, was zu Unterschieden in der Koordination der Zellen führt.

Obwohl die Karte des menschlichen Gehirns so detailliert ist wie nie zuvor, handelt es sich lediglich um den ersten Entwurf des Teams. Als nächstes wollen die Forschenden die Funktionen der neu entdeckten Gehirnzellen entschlüsseln, von denen sich viele tief im Gehirn, beispielsweise im Hirnstamm, befinden. Außerdem wollen sie 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