Liz Ahlberq tərəfindən, Urbana-Şampeyndəki İllinoys Universitetinin professoru

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Hər biri bir neyronla əlaqəli olan birləşən RNT barkodları, neyronların beyində harada birləşdiyini göstərir və tədqiqatçılara neyron əlaqələrini sürət, miqyas və qətnamə ilə xəritələşdirməyə imkan verir. Müəllif: Michael Vincent.

Tədqiqatçılar neyronları molekulyar “barkodlar”la etiketləməklə siçan beynindəki minlərlə neyron arasındakı əlaqələri misli görünməmiş sürətlə və qətnamə ilə xəritələşdiriblər. Bu yanaşma təkcə beyindəki mürəkkəb şəbəkələrin düzülüşünü deyil, həm də beynin necə işlədiyini, disfunksiya olduqda nə baş verdiyini və neyrodegenerativ xəstəliklərin necə inkişaf etdiyini anlamağı genişləndirə bilər.

“Kompüter hazırlayarkən mərkəzi prosessor blokunun dövrəsini bilməlisiniz. Hər şeyin necə bir-birinə bağlı olduğunu bilmirsinizsə, onun funksiyasını başa düşə, optimallaşdıra və ya bir şey sıradan çıxdıqda onu düzəldə bilməzsiniz. Biz beyinə də eyni şəkildə yanaşırıq”, – deyə tədqiqat rəhbəri, İllinoys Urbana-Şampeyn Universitetinin hüceyrə və inkişaf biologiyası professoru Boxuan Çjao bildirib.

“Texnologiyamız tək sinaps həlli ilə minlərlə neyron əlaqəsinin eyni vaxtda xəritələşdirilməsinə imkan verir – bu, mövcud heç bir texnologiyada mövcud olmayan bir qabiliyyətdir. Bu, neyrodegenerativ xəstəliklərdə dövrə disfunksiyasını anlamaq üçün birbaşa tətbiq olunur və dövrə ilə idarə olunan terapevtik müdaxilələrin hazırlanması üçün bir platforma təmin edə bilər”, – deyə o bildirib.

Tədqiqatçılar işlərini Nature Methods jurnalında dərc ediblər .

Connectome-seq platforması necə işləyir

Ənənəvi olaraq, beyin xəritələşdirilməsi beynin çox nazik dilimlərə bölünməsini, müxtəlif mikroskop növləri ilə görüntülənməsini və sinir yollarının yenidən qurulmasını əhatə edən uzun və zəhmətli bir proses olmuşdur. Zhao bildirib ki, daha yeni ardıcıllığa əsaslanan üsullar eyni anda minlərlə neyronu işarələyə bilər, lakin əksəriyyəti yalnız bir neyronun sinapsda hansı konkret tərəfdaşla əlaqə qurduğunu deyil, hara çatdığını izləyir.

Zhaonun qrupu, hər bir neyronu etiketləmək üçün RNT “barkodlarından” istifadə edən Connectome-seq platforması hazırladı. Xüsusi zülallar RNT barkodlarını neyronun hüceyrə gövdəsindən daşıyır və onları iki neyron arasındakı qovşaq olan sinapsda bağlayır. Daha sonra tədqiqatçılar sinaptik qovşaqları təcrid etdilər və hansı cüt RNT barkodlarının birləşdiyini oxumaq üçün yüksək məhsuldarlıqlı ardıcıllıqdan istifadə etdilər və hansı neyronların geniş miqyasda birləşdiyini aşkar etdilər.

“Biz neyron bağlantısı problemini ardıcıllıq probleminə çevirdik. Böyük bir dəstə şar təsəvvür edin. Hər bir şarın əsas gövdəsinin özünəməxsus barkod stikerləri var və bəziləri ipin ucuna qədər hərəkət edir. Əgər iki şar ucunda bir-birinə bağlanarsa, iki barkod qovşaqda birləşir”, – deyə Zhao bildirib.

“Sonra düyünləri kəsib hər birindəki barkodları ardıcıllıqla yerləşdiririk. Əgər eyni düyündə A və B şarlarından stikerlər varsa, bu iki şarın bir-birinə bağlı olduğunu bilirik. Biz bunu beyində, minlərlə neyron hüceyrəsi səviyyəsində edirik. Bu məlumatla bütün bu görünən üzən qruplar arasındakı əlaqələri təmsil edən mürəkkəb bir xəritə qura bilərik.”

Tədqiqatçılar, beynin iki fərqli bölgəsini birləşdirən pontocerebellar dövrəsi adlanan siçan beyin dövrəsində 1000-dən çox neyronu xəritələşdirmək üçün Connectome-seq-dən istifadə etdilər. Onlar əvvəllər məlum olmayan əlaqə nümunələrini, o cümlədən yetkin beynində əvvəllər birbaşa bir-birinə bağlı olduğu bilinməyən hüceyrə növləri arasındakı əlaqələri aşkar etdilər.

“Laboratoriyamızda artıq təkmilləşdirmələr aparıldığı üçün əminik ki, onu daha da yaxşılaşdıra və nəticədə bütün siçan beyninin xəritəsini çıxarmaq məqsədinə çata bilərik”, – deyə Zhao bildirib.

Beyin xəstəlikləri tədqiqatları üçün təsirlər

Zhao bildirib ki, sürəti və geniş əraziləri xəritələşdirmək qabiliyyəti sayəsində Connectome-seq sağlam beyinlərdəki və xəstəliyin müxtəlif mərhələlərindəki beyinlərdəki əlaqələri müqayisə etməyə imkan verərək neyrodegenerativ vəziyyətlər, psixiatrik pozğunluqlar və digər nevroloji vəziyyətlər üzrə tədqiqatları sürətləndirmək potensialına malikdir.

“Ardıcıllığa əsaslanan yanaşmalarla vaxt və xərclər xeyli azalır ki, bu da fərqli beyinlərdəki fərqləri görməyə imkan verir. Əlaqələrin harada dəyişdiyini, beynin ən həssas hissələrinin harada olduğunu, bəlkə də simptomlar görünməmişdən əvvəl görə bilərik”, – deyə Zhao bildirib. “Məsələn, Alzheimer xəstəliyində bütün fəlakətli kaskadı başladan zəif halqanın harada olduğunu dəqiq müəyyən edə bilsək, xəstəliyin yavaşladığı və ya irəliləmədiyi yerlərlə bu əlaqələri xüsusilə gücləndirə bilərikmi?”

Nəşr detalları

Danping Chen və digərləri, Connectome-seq: barkod ardıcıllığı vasitəsilə tək sinaps çözünürlüyündə neyron bağlantısının yüksək ötürücülüklü xəritələşdirilməsi, Nature Methods (2026). DOI: 10.1038/s41592-026-03026-9