Учени разработват виртуални мозъчни клетки

Триизмерни компютърни реконструкции на живи човешки мозъчни клетки са създали учени от Сиатъл. Те са изучавали тъкани, които обикновено се изхвърлят след операция. Виртуалните клетки, дело на Института за мозъчна наука "Алън", улавят не само формата и анатомията на живите клетки, но и електрическите сигнали, които произвеждат. „Досега учените трябваше да разчитат предимно на животни, за да изучават електрическото поведение на живите мозъчни клетки, обяснява Кристоф Кох, водещ автор на изследването и директор на института. "Но за да разберем какво ни прави това, което сме, наистина трябва да изучаваме човешкия мозък", допълни той. Виртуалните клетки също трябва да улеснят разбирането за това как мозъчните заболявания - от болестта на Алцхаймер до шизофренията, могат да повлияят на поведението на мозъчните клетки. Компютърните реконструкции са резултат от сътрудничеството между учените "Алън" и неврохирурзите в района на Сиатъл. Учените разчитат на това, че макар хирурзите да отстраняват болната мозъчна тъкан от пациенти с мозъчни тумори или тежка епилепсия, за да стигнат до проблемната област, те често трябва да отстраняват и някои здрави тъкани от външния слой или кората на мозъка. Там се съдържат клетки, участващи в мисленето, паметта и съзнанието, предаде БГНЕС. Всяка извадка е "с размера на захарно кубче", споделя Джонатан Тинг, помощник-изследовател в института. Той разказва, че мозъчната тъкан е все още жива, когато стигне до лабораторията, така че специалистите могат ясно да наблюдават специфични клетки, които „си говорят една на друга" чрез електрически сигнали. Тези сигнали, както и данни за физическата структура на всяка клетка, са заснети в цифрова форма и добавени към базата данни Allen Cell Types, която е достъпна за всеки, който има интернет връзка. Досега институтът е запаметил електрическите данни от 300 живи неврони, взети от мозъка на 36 различни пациенти. Има 3D реконструкции на 100 клетки. Базата данни за типове клетки вече включва огромно количество информация за мозъка на мишките. Добавяйки данни от хора, изследователите трябва да научат повече за разликите между мозъците на мишките и хората, изтъква Кох. "Базовият хардуер е същият," казва той. - Но ако се приближите, ще видите, че има много и малки различия, които водят до това, че аз никога няма да проведа разговор по време на вечеря с мишка”. "В крайна сметка искаме да разберем как тази високо организирана материя води до нашия вътрешен живот", посочва ученият. Постепенно специалистите научават за някои много основни различия между миши и човешки мозъчни клетки. Едно по-ранно наблюдение сочи, че човешките мозъчни клетки могат да оцелеят много по-дълго в лабораторията. Тази седмица институтът получи субсидии за целите на невронауката на стойност близо 100 млн. долара.