İnqrid Fadelli , Medical Xpress tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləriKomandanın məqaləsində təqdim olunan əsas ideyaları ümumiləşdirən şəkil. Müəllif: Liu və başqaları.

Son texnoloji və elmi irəliləyişlər nevrologiya tədqiqatları üçün yeni imkanlar açıb ki, bu da öz növbəsində maraqlı yeni kəşflərə gətirib çıxarır. Son bir neçə ildə dünya üzrə bir çox nevrologiya mütəxəssisi qrupu beynin strukturunu və onun əsas bölgələrini getdikcə daha dəqiq xəritələşdirməyə çalışır, eyni zamanda onların spesifik zehni funksiyalardakı iştirakını araşdırır.

İnsan beyninin ətraflı xəritələşdirilməsi çox vaxt çətin olduğundan və əhəmiyyətli resurslar tələb etdiyindən, bir çox tədqiqatlar digər məməlilərə, xüsusən də siçanlara və ya digər gəmiricilərə yönəlmişdir. Bu günə qədər müəyyən edilmiş siçan beyin atlaslarının əksəriyyəti neyronların və ya digər beyin hüceyrələrinin sıxlığını (yəni beynin müəyyən hissələrində neçə hüceyrənin yerləşdiyini) xəritələşdirir. Bunun əksinə olaraq, daha az əsər siçan beynindəki neyronların formasını və onlar arasındakı qarşılıqlı təsirləri xəritələşdirməyə çalışmışdır.

Fudan Universiteti və Cənub-Şərq Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda siçan beynində dendritlərin (yəni, digər hüceyrələrdən siqnal qəbul etdikləri neyronların budaq kimi uzantıları) xəritəsini hazırlamağa başladılar. Onların “Nature Neuroscience” jurnalında dərc olunmuş məqaləsində siçan beynində neyronların necə fəaliyyət göstərdiyinə və mikromühit kimi tanınan digər neyronlarla necə əlaqə qurduğuna təsir edən struktur qrupları açıqlanır.

Məqalənin baş müəllifi Hançuan Penq Medical Xpress-ə bildirib ki, “Biz beyin bölgələrini və alt bölgələrini müəyyən etmək üçün yalnız hüceyrə-cisim sıxlığına əsaslanmaq əvəzinə, neyronların incə dənəli neyrit-arborizasiya nümunələrini ələ keçirmək üçün bir metod hazırladıq. Bu, bütün beyində on minlərlə neyron üçün dendritik rekonstruksiyalar yaratmaq və bu arborları əlaqəli qruplara bölmək tələb edirdi. Diqqətəlayiq haldır ki, biz həmçinin yerli homogen dendritik-arbor nümunələri ilə neyronların distal proyeksiya hədəfləri arasında güclü uyğunluq müşahidə etdik.”Mikromühit xüsusiyyət xəritələri. Müəllif: Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02119-6

Siçan beynini öyrənmək üçün getdikcə daha inkişaf etmiş metodlar

Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Penq və həmkarları 111 siçandan toplanmış və 100.000-dən çox neyronu və onları əhatə edən mühiti göstərən görüntüləmə məlumatlarını təhlil etdilər. Komanda bu məlumatları əvvəlki məqalələrindən birində təqdim etdikləri və heyvanların beynindəki neyronları və dendrit nümunələrini yenidən qurmağa imkan verən hesablama vasitələrindən istifadə edərək təhlil etdi.

“Biz ayrı-ayrı beyinlərdən bütün fərdi şəkildə yenidən qurulmuş neyronları eyni koordinat məkanına məkan baxımından qeydiyyata almaq (uyğunlaşdırmaq) üçün Nature Methods jurnalında dərc etdiyimiz mBrainAligner adlı bir proqramı işə saldıq “, – deyə Peng izah etdi. “Daha sonra bu standartlaşdırılmış neyron arborları üçün klasterləşdirmə apara və beləliklə, beyin alt bölgələrini müəyyən edə və yeni siçan beyin atlasını yarada bilərik.”

Tədqiqatçıların istifadə etdiyi metodlar onlara mikroskopik strukturların xam təsvirlərini siçan beyninin ətraflı üçölçülü (3D) xəritələrinə çevirməyə imkan verdi. Bu xəritələr həm fərdi neyronların formalarını, həm də onlardan uzanan dendritləri göstərirdi.

Penq və həmkarları daha sonra müşahidə etdikləri nümunələri siçan beyninin ən geniş tanınan atlasında, Allen Ümumi Koordinat Çərçivəsində (CCF) tapılan nümunələrlə müqayisə etdilər. Onlar bu nümunələrin uyğunlaşdığını və atlaslarının neyronların yerli təşkili və bunun genişmiqyaslı beyin şəbəkələrinin fəaliyyətinə necə töhfə verdiyi barədə daha çox məlumat verdiyini aşkar etdilər.

Beynin inkişafına yeni işıq salmaq

Bu son tədqiqat siçan beynindəki dendritik mikromühitlərin daha ətraflı xəritəsini təqdim edir və onların beynin daha geniş əlaqəsinə (yəni, müxtəlif beyin bölgələrindəki neyronlar arasındakı əlaqələrə) təsir göstərə biləcəyini göstərir. Bundan əlavə, o, beynin getdikcə daha ətraflı xəritələrini yaratmaq üçün neyronların yenidən qurulması üçün hesablama vasitələrinin potensialını vurğulayır.

“Bu işin bir çox vacib tapıntıları var”, – deyə Penq bildirib. “Birincisi, neyronların 3D formalarına əsaslanaraq, lakin ənənəvi olaraq istifadə edilən hüceyrə cisimlərinin sıxlığından istifadə etmədən, anatomik olaraq yeni beyin alt bölgələrini müəyyən etmək üçün bir yol təqdim edirik . İkincisi, homogen yerli dendritik nümunələri və müvafiq neyron layihəsi hədəflərini əlaqələndirmək üçün bir yol tapdıq. Bu, beynin tərs mühəndisliyi üçün çox səmərəli yeni bir paradiqma ola bilər.”

Tədqiqatçılar tərəfindən yaradılan atlas, siçan beyinlərinin mövcud xəritələri ilə birləşdirildikdə, mikroskopik xüsusiyyətlərin və strukturların spesifik zehni funksiyaları, qabiliyyətləri və davranışları necə dəstəklədiyinə yeni işıq salmağa kömək edə bilər. Penq və həmkarları hazırda nevrologiya tədqiqatlarını daha da inkişaf etdirə biləcək əlavə hesablama texnikaları və yenidənqurma vasitələri üzərində işləyirlər.

“İndi mürəkkəb neyron nümunələrini araşdırmaq üçün digər ölçülü artırıcı üsullar inkişaf etdirməyə çalışırıq “, – deyə Penq əlavə edib.

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Yufeng Liu və digərləri, Dendritik mikromühitlərə əsaslanan siçan beyni atlası, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02119-6

Jurnal məlumatları: Təbiət Neyrologiyası , Təbiət Metodları

© 2025 Science X Network