Białka kluczem do zrozumienia indywidualnych połączeń mózgowych: od dendrytów po synapsy
WarsawNaukowcy odkryli związek między setkami białek a różnicami w komunikacji mózgowej. Badanie opublikowane w Nature Neuroscience łączy szczegółowe dane dotyczące białek ze skanami mózgu, co pomaga wyjaśnić, dlaczego komunikacja neuronalna różni się u poszczególnych osób. W badaniu wykorzystano różnorodne dane z Religious Orders Study i Rush Memory and Aging Project (ROSMAP).
Kluczowe elementy badania obejmują:
Analiza próbek mózgu pośmiertnego obejmuje dane z neuroobrazowania, genetyki, morfometrii kolców dendrytycznych oraz proteomiki. Następnie dane te są integrowane przy użyciu algorytmów klastrowania obliczeniowego.
Zrozumienie formy kolców dendrytycznych jest kluczowe dla połączenia szczegółowych informacji molekularnych z ogólnymi mechanizmami komunikacji w mózgu. Kolce dendrytyczne odgrywają istotną rolę w zdolności mózgu do adaptacji i zmiany, gdyż mogą szybko modyfikować się i tworzyć nowe połączenia. Występują w różnych kształtach i pomagają w przekazywaniu sygnałów, wpływając na interakcje między różnymi obszarami mózgu.
Herskowitz i jego zespół odkryli białka kluczowe dla funkcji synaptycznych, wykorzystania energii oraz przetwarzania RNA. To znaczący krok naprzód, ponieważ ukazuje, jak zmiany w mózgu są powiązane z synapsami. Badanie to podkreśla konieczność badania ludzkiego mózgu na różnych poziomach, aby lepiej zrozumieć ludzkie myślenie i zachowanie.
Badanie to pozwala lepiej zrozumieć, jak funkcjonują mózgi różnych ludzi. Odkrycie setek białek umożliwia naukowcom badanie ich wpływu na działanie mózgu oraz jego zaburzenia. Zrozumienie, w jaki sposób białka łączą się w mózgu, może prowadzić do skuteczniejszych terapii chorób neurologicznych i problemów zdrowia psychicznego.
Badania te wskazują na możliwość połączenia różnych dziedzin nauki, takich jak biologia molekularna i neuroobrazowanie. Podkreślają znaczenie integracji różnych obszarów w neurologii w celu stworzenia kompleksowych modeli obejmujących funkcje mózgu na małą i dużą skalę.
Badanie dostarcza istotnych informacji wspierających przyszłe badania poprzez zidentyfikowanie protein wpływających na funkcjonowanie mózgu. Taka lista może przyczynić się do tworzenia spersonalizowanych terapii, które będą się skupiać na konkretnych szlakach molekularnych związanych z różnicami w połączeniach mózgowych u ludzi. W miarę zdobywania wiedzy, zrozumienie tych molekularnych podstaw może zrewolucjonizować nasze podejście do zdrowia psychicznego i zaburzeń neurologicznych.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41593-024-01788-zi jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Bernard Ng, Shinya Tasaki, Kelsey M. Greathouse, Courtney K. Walker, Ada Zhang, Sydney Covitz, Matt Cieslak, Audrey J. Weber, Ashley B. Adamson, Julia P. Andrade, Emily H. Poovey, Kendall A. Curtis, Hamad M. Muhammad, Jakob Seidlitz, Ted Satterthwaite, David A. Bennett, Nicholas T. Seyfried, Jacob Vogel, Chris Gaiteri, Jeremy H. Herskowitz. Integration across biophysical scales identifies molecular and cellular correlates of person-to-person variability in human brain connectivity. Nature Neuroscience, 2024; DOI: 10.1038/s41593-024-01788-zUdostępnij ten artykuł