Аннотация:
Люди уже давно рассматривают мозг как целый орган. Однако новое революционное нейробиологическое исследование предполагает, что эту многовековую общепринятую точку зрения, возможно, необходимо полностью пересмотреть. Благодаря высокоточному анализу экспрессии клеточных генов и структуры нейронов исследователи обнаружили, что человеческий мозг — это не единый орган с точки зрения функций и организационной структуры, а сложный комплекс, состоящий из десятков тысяч «микроорганов», которые действуют независимо и взаимодействуют друг с другом.
В этом исследовании научно-исследовательская группа использовала технологию секвенирования одноклеточной РНК и технологию пространственной транскриптомики для точного картирования миллионов нейронов и глиальных клеток в различных областях мозга. Исследования показали, что клеточные сообщества в различных крошечных областях мозга имеют чрезвычайно существенные различия в моделях экспрессии генов, метаболических механизмах и синтезе белка. Эти крошечные кластеры клеток подобны микрофабрикам с независимыми «идентификационными кодами», каждая из которых следует уникальным биологическим законам и выполняет узкоспециализированные задачи вычислений и обработки информации.
Исследователи объяснили, что люди привыкли делить мозг на крупные области, такие как лобная доля, теменная доля и мозжечок, но это было сродни лишь разграничению географических границ стран и провинций на макроуровне. Если посмотреть глубже на микроскопический уровень, то эти большие области на самом деле заполнены бесчисленными «миниатюрными органами», совершенно независимыми на анатомическом и молекулярном уровнях. Они связаны между собой посредством сложных нейронных сетей и совместно поддерживают человеческое восприятие, память, принятие решений и сознательную деятельность аналогично распределенным вычислениям.
Этот теоретический прорыв не только обновляет базовые представления людей о собственной центральной нервной системе, но также окажет глубокое влияние на будущую медицинскую диагностику и лечение психических заболеваний. Традиционная диагностика и лечение неврологических заболеваний часто рассматривают мозг как единое целое для медикаментозного вмешательства, что объясняет, почему многие неврологические препараты склонны вызывать широкий спектр побочных эффектов. Если точное целенаправленное лечение может быть реализовано на основе новой точки зрения «комплекса микроорганов», то конкретные кластеры микроклеток, которые повреждены или больны, значительно улучшат показатели излечения и безопасность лечения болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и различных психических расстройств.
Комментарии