Транскриптоміка допомогла виявити новий тип нейронів, який, ймовірно, є тільки у людини

«Шиповникові нейрони» під мікроскопом.

Міжнародна група вчених виявила новий тип нейронів. Імовірно, вони існують тільки в людському мозку. Аксони, довгі відростки цих нейронів, виявилися заплутані так, що дослідникам прийшла на думку несподівана асоціація - квітка троянди після того, як з нього були обірвані всі пелюстки. Знахідку так і назвали, «шиповникові нейрони».

Незвичайна форма «шиповникових нейронів» допомагає їм у роботі: ці нейрони керують потоками інформації, що йдуть з одного відділу мозку в інший.

«Вони дійсно виступають у ролі гальма в системі», - розповідає один з авторів нової роботи Ед Лейн (Ed Lein), дослідник з Інституту Аллена з вивчення мозку (Allen Institute for Brain Science).

Взагалі, нейрони можуть або передавати збудження наступним клітинам, або придушувати активність своїх «сусідів». «Шиповникові нейрони» належать до другого типу, вони регулюють процеси гальмування в нервовій системі.

Під час роботи група вчених використовувала зразки тканин мозку двох осіб, які заповідали свої тіла науці. Дослідники спочатку виділили окремі групи клітин, а потім провели секвенування РНК, щоб визначити патерни експресії генів у відібраних клітинах. Виявилося, що у зразках присутні клітини 16 різних типів: 11 нейронів, відповідальних за гальмування, 1 - за збудження і 4 клітини, що нейронами не є.

Паралельно дослідники з Сегедського університету (венг. Szegedi Tudományegyetem) займалися вивченням зразків тканин мозку, отриманих під час хірургічних операцій. Використовувалися для цього традиційні техніки - наприклад, у клітини вводили спеціальну фарбу, а потім реєстрували їхню реакцію на електричні подразники. Таким чином, вчені виявили групу щільно пов'язаних між собою нейронів, за молекулярними характеристиками практично ідеально відповідних одному з типів клітин, виявлених за допомогою секвенування РНК. Цікаво, що спроба відшукати аналогічні нейрони в мозку миші закінчилася невдачею.

"Поки рано говорити, про відкриття унікального типу клітин, характерного тільки для людей, адже ми поки не вивчали мозок інших видів з цієї точки зору, - додає Лейн. - Але наша знахідка ще раз нагадує: слід дуже обережно ставитися до припущення, що людський мозок - це просто збільшена в розмірах версія мозку миші ".

Оскільки знайти зразки людського мозку для досліджень нелегко, велика частина робіт в області електрофізіології та вивчення міжнейронних зв'язків проводиться на мишах. Але транскриптомний підхід, що передбачає аналіз РНК з метою визначення експресії генів у конкретній клітці, може використовуватися і на заморожених зразках тканин мозку - а їх у кріобанках по всьому світу цілком достатньо.

Нещодавні програми для автоматичної ідентифікації маркерів експресії генів і класифікації клітин на підставі цих даних суттєво спростили і прискорили роботу фахівців з нейронауків. Ймовірно, в найближчі роки з'являться описи нових, невідомих раніше, типів нейронів. Поки невідомо, скільки їх буде, але, очевидно, мова йде про тисячі і навіть десятки тисяч - а першим досвідом використання транскриптомного аналізу для вивчення роботи мозку залишиться нова робота, присвячена «шиповниковим нейронам».