Алленовский институт мозга добавил первую информацию о живых человеческих нервных клетках в базу данных Allen Cell Types – общедоступный инструмент для того, чтобы учёные могли беспрепятственно изучать «строительные блоки» человеческого мозга.
Эта информация включает электрические свойства примерно 300 кортикальных нейронов разных типов, которые получили от 36 пациентов, вместе с их 3D реконструкцией и компьютерными моделями, имитирующими функциональность этих нейронов.
Помимо этого база данных также будет содержать профили экспрессии генов, основанные на измерениях 16.000 отдельных клеток мозга трёх взрослых человек. Все это позволит более точно исследовать сложные компоненты, схемы и функции неокортекса человека, включая то, что делает мозг каждого человека уникальным. База находится в свободном доступе по этому адресу.
«Мы впервые применяем систематический и открытый подход к пониманию коры человека, изучая её анатомию и электрическую активность через отдельные клетки в живых срезах человеческого мозга. Наша цель – расшифровать её детальную организацию, внешний слой нейронов, который опосредует наше восприятие, память, мысли и сознание, и для этого мы снижаем её сложность до меньшего количества типов составных частиц, которые мы умеем определять на основе их функций, анатомии, связности и активности генов», — говорит Эд Лейн (Ed Lein), научный сотрудник Алленовского института мозга.
Эту информацию собрал коллектив исследователей в сотрудничестве с нейрохирургами Сиэтловского округа. Когда пациентам требуется хирургическое вмешательство при эпилепсии или опухолях мозга, хирургам часто необходимо удалять небольшой кусочек ткани коры, чтобы достичь зоны интереса. Эту ткань обычно классифицируют как медицинские отходы и утилизируют. Учёные же из Института Аллена договорились забирать образцы в лабораторию для подробного анализа. Интересно, что ткань оказалась крайне жизнеспособной, и её можно было изучать гораздо большее количество времени, нежели ткань, получаемую от стандартных модельных животных – лабораторных мышей и крыс.
«За четыре года экспериментов мы обнаружили, что с человеческими образцами можно работать намного дольше, чем описывалось в литературе. Одна из наших надежд заключается в том, что, проводя широкомасштабную работу с живыми клетками мозга и выкладывая в публичный доступ наши данные, мы можем вдохновить других представителей научного сообщества также сделать свой вклад», — отмечает Джонатан Тин (Jonathan Ting), старший исследователь в Алленовском институте мозга.
Этот ресурс также позволит проводить сравнительные исследования между видами, ведь при общей схожести детали могут отличаться. В качестве дополнительных обновлений уже существующих ресурсов вышли дополненные атласы, новые наборы данных в Allen Mouse Brain Connectivity Atlas и прототип программного пакета для построения вычислительных моделей нейронов и нейронных цепей, включая уже описанные человеческие нейроны. Очень приветствуется обратная связь с сообществом, информацию о которой вы можете найти на этой странице.
Текст: Анна Хоружая