Учёные дополнили атлас человеческого мозга информацией о генах

Американские учёные объединили морфологические и генетические исследования, чтобы получить подробный атлас человеческого мозга

(иллюстрация Allen Institute).

Учёные потратили четыре года работы и $50 миллионов, чтобы установить активность генов в разных областях мозга

(иллюстрация Allen Institute).

Трёхмерная схема внутренней области головного мозга. Синие точки соответствуют низкой активности генов, красные отмечают высокую активность

(иллюстрация Allen Institute).

Американские учёные из Института исследований мозга Аллена (Allen Institute for Brain Science) составили электронный атлас человеческого мозга (Allen Human Brain Atlas), доступный в Интернете всем желающим. Для этого они провели детальное изучение мозга двух умерших мужчин (24 и 39 лет) и половины мозга третьего человека. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Сначала исследователи сканировали образцы с помощью магнитно-резонансного томографа. Также они использовали методику диффузной тензорной визуализации, чтобы получить трёхмерную схему пучков нейронов внутри мозга. Затем они разделили каждый экземпляр на множество частей и установили количество и уровень активности генов для каждого отдельного участка. Оказалось, что 84% из более чем 20 тысяч элементов ДНК человека активно работают в нашем мозге.

Учёные сравнили между собой данные, полученные от разных образцов, и обнаружили большое сходство в молекулярном строении и генетических особенностях мозга разных людей. Затем они наложили геном человека на схему его мозга и получили своеобразную карту, содержащую информацию о том, какие гены активны в той или иной области.

"Мозг человека является очень сложной структурой, и одна из основных задач современной биологии – понять, как он устроен и организован, — говорит профессор Сет Грант (Seth Grant) из Эдинбургского университета, который участвовал в создании атласа. – Эти исследования позволяют нам установить связи между генетическим кодом и функциями мозга, что поможет разгадать причины некоторых генетических нарушений и заболеваний".

Учёные также не выявили серьёзных различий в функционировании генов правого и левого полушария мозга, которые, как известно, отвечают за разные задачи. Они предполагают, что выполнение специфических функций определяется морфологическим строением и нейронными связями, но не генетическими особенностями.

Атлас человеческого мозга размещён в открытом доступе на сайте проекта. Его создатели надеются, что другие исследователи сравнят эту информацию с собственными результатами и восполнят существующие пробелы.

Уже сейчас можно сказать, что атлас вызвал большой интерес в научном мире. С момента публикации первых данных в мае 2010 года более 4000 учёных использовали его в своей работе, каждый месяц сайт проекта посещают порядка 5000 уникальных пользователей. В дальнейшем Институт психолингвистики Макса Планка (Max Planck Institute for Psycholinguistics) собирается задействовать атлас для исследования симметрии мозга.

Также по теме:
Видео: Персональная карта мозга — новое слово в диагностике
Биологи выяснили, как мозг избавляется от мусора
Разработан чип, питающийся от человеческого мозга
Международная команда инженеров впервые взломала человеческий мозг
Геном человека оказался сложнее, чем думали раньше