Instytut Allena ogłosił trzy nowe projekty mające na celu zmapowanie złożonych połączeń w mózgach ssaków. Te projekty, finansowane przez Inicjatywę BRAIN Narodowych Instytutów Zdrowia, skupią się na tworzeniu szczegółowych diagramów przewodzenia w mózgu myszy i makaka.
Pierwszy projekt wykorzysta transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM), aby wizualizować struktury i połączenia w 10 mm3 sekcji mózgu myszy. Badacze mają na celu zoptymalizowanie potoku TEM w celu obrazowania całej półkuli mózgu myszy z rozdzielczością 120 nanometrów. To kompleksowe mapowanie dostarczy cennych wskazówek dotyczących funkcjonowania mózgu myszy i może stanowić mapę drogową dla przyszłych badań neurobiologicznych.
Transmisyjna mikroskopia elektronowa to technika, w której wiązka elektronów przechodzi przez próbkę tkanek, aby stworzyć bardzo szczegółowy obraz. Dr Forrest Collman, asystent badawczy w Instytucie Allena, twierdzi, że zrozumienie obliczeń mózgu wymaga oglądania całej sieci połączeń w całym mózgu. Dr Nuno da Costa, współpracownik badawczy, sugeruje, że wpływ tego projektu mapowania może być porównywalny do „Google Maps” dla mózgu.
Drugi projekt ma na celu zmapowanie połączeń między komórkami mózgu za pomocą techniki zwaną BARseq. Ta innowacyjna metoda polega na oznaczeniu każdej komórki unikalnym kodem kreskowym RNA, co umożliwia badaczom śledzenie szlaków i połączeń tworzonych przez komórki mózgu. Jest to szybsza i bardziej efektywna technika niż inne obecnie dostępne i można ją łatwo połączyć z innymi danymi. Celem tego projektu jest zmapowanie całego mózgu makaka w ciągu kilku lat, co tradycyjnymi metodami trwałoby wieki.
Trzeci projekt skupia się na łączeniu informacji genetycznej z danymi układów w celu lepszego zrozumienia funkcji mózgu. Poprzez udoskonalenie metody Patch-seq, badacze mają na celu uwiecznienie pełnej struktury neuronów i generowanie wielowymiarowych danych z obrazów całego mózgu. Te techniki zostaną udostępnione społeczności naukowej, aby ułatwić współpracę i dalsze badania dotyczące charakteryzowania typów komórek i układów w całym mózgu myszy.
Te projekty stanowią znaczące postępy w naszym zrozumieniu mózgów ssaków i mają potencjał do rewolucjonizacji badań neurobiologicznych. Kompleksowe mapowanie połączeń neuronalnych dostarczy cennych wskazówek dotyczących funkcji mózgu i może otworzyć drogę do przyszłych przełomów w tej dziedzinie.
Źródła:
– Instytut Allena