Τρισδιάστατο χάρτη εγκέφαλου θηλαστικών δημιούργησαν για πρώτη φορά Αμερικανοί επιστήμονες

Τρισδιάστατο χάρτη εγκέφαλου θηλαστικών δημιούργησαν για πρώτη φορά Αμερικανοί επιστήμονες

Αμερικανοί επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν τον πληρέστερο μέχρι σήμερα τρισδιάστατο «χάρτη» των νευρωνικών διασυνδέσεων στο εσωτερικό του εγκεφάλου ενός θηλαστικού, συγκεκριμένα ενός ποντικιού. Είναι ακόμη μία σημαντική πρόοδος στην μακρόχρονη προσπάθεια κατανόησης του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου του ανθρώπου και των νευροεκφυλιστικών ασθενειών του. Όμως για να γίνει ένας ανάλογος «χάρτης» για τον ανθρώπινο εγκέφαλο, θα χρειαστούν αρκετά ακόμη χρόνια.

Οπως αναφέρει το ΑΜΠΕ, οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Χονγκούι Ζενγκ του Ινστιτούτου Άλεν για την Επιστήμη του Εγκεφάλου στο Σιάτλ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», σύμφωνα με το πρακτορείο Ρόιτερ και το «New Scientist», χαρακτήρισαν «ορόσημο» το επίτευγμα δημιουργίας ενός αναλυτικού «χάρτη» (Allen Mouse Brain Connectivity Atlas) με όλες τις διασυνδέσεις, που σχηματίζουν τα διάφορα λειτουργικά κυκλώματα του εγκεφάλου.

Όπως είπε ο νευροεπιστήμονας Ντέηβιντ βαν Έσεν του Πανεπιστημίου Ουάσιγκτον – Σεν Λιούις, «πρόκειται για την πιο λεπτομερή ανάλυση της εγκεφαλικής «συνδεσμολογίας» που διαθέτουμε σήμερα για οποιονδήποτε εγκέφαλο θηλαστικού». Ο «χάρτης» δείχνει με ποιό τρόπο τα εκατομμύρια νευρώνες (εγκεφαλικά κύτταρα) συνδέονται και επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω των προεκτάσεών τους (των νευραξόνων), για να παράγουν τις μνήμες, τις συμπεριφορές και τα συναισθήματα. Τα ανατομικά και λειτουργικά προβλήματα αυτών των κυκλωμάτων προκαλούν τις εγκεφαλικές παθήσεις.

Σύμφωνα με το ΑΜΠΕ, πριν αυτόν τον «χάρτη» εγκεφάλου του ποντικιού, οι επιστήμονες είχαν στη διάθεσή τους μόνο την πλήρη -αλλά πολύ πιο απλή- νευρωνική «συνδεσμολογία» του σκουληκιού C.elegans, το οποίο έχει μόλις 302 νευρώνες. Συγκριτικά, ο εγκέφαλος του ποντικιού περιέχει 75 εκατ. νευρώνες και ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει γύρω στα 85 δισεκατομμύρια νευρώνες, καθένας από τους οποίους δημιουργεί έως 10.000 συνδέσεις με άλλους νευρώνες.

Η «χαρτογράφηση» του εγκεφάλου του ποντικιού επιτεύχθηκε με τη βοήθεια ιών, μέσω των οποίων εισήχθη μια φθορίζουσα πρωτεΐνη στον εγκέφαλο του ζώου, κάτι που «φώτισε» πράσινα τα νευρωνικά κυκλώματα κάτω από το μικροσκόπιο. Μεταξύ άλλων, διαπιστώθηκε ότι οι νευρωνικές συνδέσεις που περιορίζονται μόνο στο ένα ημισφαίριο του εγκεφάλου, είναι πάντα ισχυρότερες από εκείνες που απλώνονται και στα δύο ημισφαίρια.

Για να «χαρτογραφηθεί», ο εγκέφαλος των ποντικιών τεμαχίστηκε σε 500.000 τμήματα – κύβους, που ο καθένας είχε πλευρά 100 μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου. Αυτός ο «χάρτης» έχει περαιτέρω περιθώρια μεγάλης βελτίωσης από πλευράς ανάλυσης, καθώς «ιχνηλατεί» τις διασυνδέσεις μεταξύ μικροσκοπικών περιοχών εγκεφαλικού ιστού (που η κάθε μία περιέχει 100 έως 500 νευρώνες), αλλά δεν περιλαμβάνει τις ακριβείς διασυνδέσεις (συνάψεις) όλων των επιμέρους νευρώνων μεταξύ τους.

Ένας τέτοιος εξονυχιστικός «χάρτης» στον ανθρώπινο εγκέφαλο (κύτταρο προς κύτταρο) αποτελεί τον τελικό στόχο. Θεωρείται πάντως δεδομένο ότι, πέρα από τις πολλές ομοιότητες, ένας τέτοιος «χάρτης» θα είναι μοναδικός για κάθε ξεχωριστό άνθρωπο, με τον ίδιο τρόπο που ο καθένας μας αποτελεί μια μοναδική προσωπικότητα.

0 comments
Κατασκευή Ιστοσελίδων WEBTEC