Peta molekul pertama yang menggambarkan perkembangan otak manusia

Peta molekul pertama yang menggambarkan perkembangan otak manusia

Otak, kerangka kerja yang signifikan dalam otak belakang manusia, diakui penting untuk membenarkan banyak ciri motor elektrik, selain kognisi, undang-undang psikologi dan juga pengendalian bahasa. Namun, jika dibandingkan dengan korteks, kerangka ini masih belum cukup dipelajari, dan perkembangannya secara beransur-ansur tidak dikenali.

Penyelidik di Institut Penyelidikan Kanak-kanak Seattle sebenarnya baru-baru ini menjalankan penyelidikan yang disasarkan untuk lebih menyedari perkembangan otak manusia. Kertas mereka, dikeluarkan di Nature Neuroscience, membekalkan ringkasan transkripsi spatial pertama dan jenis sel pertama mengenai perkembangan otak

"Kami kagum dengan data molekul kaya yang tersedia untuk memahami korteks serebrum manusia yang sedang berkembang melalui sumber seperti BrainSpan dan PsychEncode," Dr Kimberly Aldinger, yang melaksanakan kajian penyelidikan, informededed Xpress "Tujuan kami adalah untuk mewujudkan sumber yang serupa untuk otak kecil untuk kajian kami sendiri dan untuk berkongsi dengan komuniti saintifik dan perubatan. "

Dr. Kathleen Millen sebenarnya telah melaburkan pekerjaan kajian penyelidikannya dengan pemahaman yang lebih baik mengenai perkembangan otak Pada tahun 2019, kajian penyelidikan di makmalnya yang diketuai oleh Dr Parthiv Haldipur serta didaftarkan oleh Dr Aldinger melakukan penilaian histologi luas pertama otak manusia yang menubuhkan.

Penilaian yang mereka jalankan membolehkan mereka menentukan pertumbuhan spasial dan temporal kawasan keturunan di otak manusia dan juga membezakannya dengan perkembangannya dalam pikiran tikus. Pencarian mereka boleh mempunyai kesan yang besar, kerana mereka dapat membantu memahami dengan lebih baik sebab-sebab keadaan neurodevelopmental yang diakui mempengaruhi otak, seperti malformasi keturunan, autisme dan juga sel-sel barah otak kecil pediatrik.

Peta molekul pertama yang menggambarkan perkembangan otak manusia

"Saya bekerjasama dengan kumpulan Millen untuk menghasilkan atlas molekul komprehensif pertama jenis sel dan gen yang dinyatakan semasa perkembangan otak manusia," kata Dr Aldinger. "Ini adalah sumber yang kaya untuk komuniti saintifik untuk menyelidiki program genetik yang mendorong perkembangan otak manusia dan asal-usul penyakit."

Untuk menjalankan kajian penyelidikan mereka, Dr Aldinger dan rakan-rakannya menggunakan SPLiT-seq, strategi penjujukan RNA sel tunggal yang dibuat oleh para saintis di University of Washington (UW) yang dapat digunakan untuk menilai banyak sel secara bersamaan. Dengan menggunakan strategi ini dan juga teknologi laser menangkap moden untuk mencapai mikrodisseksi kawasan progenitor yang ditentukan secara spasial, kumpulan ini mempunyai kemampuan untuk menangkap transkrip dari semua jenis sel cerebellar yang terbentuk, yang terdiri daripada sel-sel yang tidak biasa ada di otak manusia yang membangun.

"Sulit untuk memodelkan apa yang tidak kita ketahui," kata Dr Kathleen MillenMedical Xpress "Banyak model pengembangan dan penyakit otak manusia telah dibangun berdasarkan data yang berpusat pada tetikus. Data cerebellum manusia yang sedang berkembang tidak tersedia, tetapi kita sekarang tahu bahawa perkembangan otak kecil manusia sangat berbeza dengan tikus. "

Kajian penyelidikan semasa yang dilakukan oleh kumpulan saintis ini membawa pelbagai pencarian penting untuk pencapaian. Yang paling ketara, para saintis mengumpulkan maklumat molekul pertama yang menggambarkan perkembangan otak manusia. Maklumat yang mereka kumpulkan, yang saat ini mudah ditawarkan dan dapat diakses oleh pelbagai penyelidik lain di seluruh dunia, dapat kehilangan beberapa program keturunan yang memungkinkan perkembangan cerebellar biasa serta permulaan keadaan perkembangan saraf yang berkaitan dengan perkembangan cerebellar yang tidak biasa.

Peta molekul perkembangan otak manusia yang ditentukan oleh Dr Aldinger, Dr Millen dan rakan-rakannya dapat dengan cepat digunakan untuk mengesahkan tetikus komputer yang ada serta versi masyarakat otak manusia. Hebatnya, peta ini pada masa ini memungkinkan kedua-dua saintis ini dan juga kumpulan lain menilai semula konsep mereka mengenai permulaan keadaan perkembangan saraf otak kecil.

"Atlas ini hanyalah permulaan," jelas Dr Millen. "Kami kekurangan data molekul pada titik waktu awal ketika beberapa sel cerebellar penting dilahirkan dan kami kekurangan data yang menghubungkan titik waktu perkembangan dengan jenis sel dewasa yang matang. Kami menggali lebih dalam untuk menentukan mekanisme yang lebih baik yang mendorong spesifikasi dan pembezaan nenek moyang, yang akan kami gunakan untuk menghasilkan kultur cerebellar yang berasal dari hPSC yang disahkan untuk memodelkan fungsi dan disfungsi serebelar manusia, serta platform untuk penemuan ubat ”.