Atlasul creierului uman dezvăluie legături neașteptate între gene, cancer și tulburările psihice

O echipă internațională de oameni de știință a făcut un atlas al creierului pentru a identifica posibile legături genetice între cancer, boli psihice și structura creierului. Cercetarea a fost realizată în cadrul unui proiect ambițios. Acest proiect urmărește cartografierea creierului uman la un nivel de detaliu fără precedent.

Studiul, publicat miercuri în revista Nature, a fost condus de Juan Eugenio Iglesias, specialist în imagistică medicală la Spitalul General Massachusetts și la Școala de Medicină Harvard. Acesta a explicat că, prin combinarea datelor din țesuturi de înaltă rezoluție cu tehnici avansate de inteligență artificială, cercetătorii au creat un instrument unic pentru analiza imaginilor cerebrale.

„Aceasta deschide noi posibilități pentru studiul bolilor neurodegenerative și al îmbătrânirii”, a spus Iglesias.

De la „ghid practic pentru studenți” la acces real la banii europeni. Cum aplici pe bune la „jobul viitorului” care nu a fost încă inventat

16:54

EXCLUSIV

Statul își rezervă dreptul să intervină rapid pentru salvarea fabricilor strategice din industria de apărare

16:42

Cum a fost creat atlasul creierului NextBrain

Echipa condusă de Iglesias, în colaborare cu cercetători de la University College London, a dezvoltat atlasul denumit NextBrain, scrie FT. Proiectul a pornit de la dificultatea majoră a cercetării creierului: acesta nu poate fi examinat la microscop în timp ce o persoană este în viață. Pentru a depăși această barieră, oamenii de știință au combinat imagini microscopice cu scanări complete ale creierului. Timp de șase ani, au disecat cinci creiere umane în câte 10.000 de fragmente. Fiecare secțiune a fost fotografiată sub microscop. Ulterior, au reconstruit imaginile în modele digitale 3D, marcând sute de regiuni diferite. Datele au fost apoi corelate cu scanările inițiale ale creierelor întregi. Au folosit algoritmi de inteligență artificială pentru a alinia cu precizie cele două surse de informație.

Aplicațiile cercetării și potențialul global al atlasului creierului

Rezultatele obținute din analiza celor cinci creiere au fost combinate într-un atlas de referință reprezentativ pentru toți adulții. Această bază de date permite acum interpretarea scanărilor cerebrale ale pacienților vii cu o precizie fără precedent. Metoda oferă un instrument valoros pentru identificarea modificărilor cerebrale asociate cu procesele de dezvoltare, îmbătrânire sau boală.

Atlasul NextBrain stă la baza unei inițiative de cercetare mai ample, denumită Brain Initiative Cell Atlas Network (Bican). În cadrul acesteia, mai multe echipe de cercetători au făcut deja descoperiri remarcabile. O echipă a identificat un tip de celulă care ar putea fi implicată în declanșarea glioblastomului, cea mai frecventă formă de tumoare cerebrală. Alte grupuri au analizat perioadele de dezvoltare a creierului în care riscul genetic pentru tulburări psihice este cel mai ridicat.

Cercetătorii explică dinamica creierului uman

Profesorul Federico Turkheimer, specialist în neuroimagistică la King’s College din Londra, a explicat că aceste descoperiri erau mult așteptate.

„Creierul este un organ dinamic, care se dezvoltă și reacționează la provocările mediului, iar aceste schimbări sunt deosebit de importante în timpul dezvoltării, până în jurul vârstei de douăzeci de ani”, a spus Turkheimer.

Potrivit acestuia, atlasul creierului oferă o fereastră unică asupra modului în care structura neuronală evoluează în timp.

Noi speranțe pentru înțelegerea tulburărilor psihice

Oamenii de știință implicați în rețeaua Bican speră ca aceste atlase, aflate încă în dezvoltare, să ajute la identificarea mecanismelor care declanșează afecțiuni greu de tratat, precum schizofrenia și autismul. Profesorul Kami Koldewyn, psiholog la Universitatea Bangor, a declarat că atlasele oferă un „reper foarte valoros” pentru testarea ipotezelor privind originea tulburărilor neurodezvoltării și a celor neuropsihiatrice.

Ea a subliniat că noile date pot ajuta la conectarea dezvoltării tipice și a celei neurodiverse cu modificările celulare și moleculare. Totuși, Koldewyn a atras atenția că atât schizofrenia, cât și autismul sunt afecțiuni complexe. Acest lucru face interpretarea descoperirilor o provocare majoră.

Atlasul creierului, o fereastră către misterele dezvoltării neuronale

Emily Sylwestrak, neurocercetător la Universitatea din Oregon, a numit cercetarea Bican „extraordinară” și a explicat că aceasta ar putea ajuta la înțelegerea motivului pentru care anumite persoane sunt mai vulnerabile la boli cerebrale. „Luate împreună, aceste studii transformă portretul static al tipurilor de celule într-o poveste dinamică a creierului aflat în dezvoltare”, a spus Sylwestrak într-un comentariu publicat tot în revista Nature.