Proteiner avslöjar hemligheterna bakom individuella hjärnkopplingar: en ny era av neurovetenskap
StockholmForskare har upptäckt ett samband mellan hundratals proteiner och skillnader i hur hjärnor kommunicerar. Studien, som publicerats i Nature Neuroscience, kopplar detaljerad proteininformation med hjärnskanningar, vilket bidrar till att förklara varför hjärnkommunikation varierar mellan människor. Forskningen använde olika data från Religious Orders Study och Rush Memory and Aging Project (ROSMAP).
Viktiga delar av undersökningen inkluderar:
- Analys av hjärnprover efter döden.
- Data från neuroimaging, genetik, morfometri av dendritiska spines och proteomik.
- Kombination av dessa data med hjälp av datorbaserade klustringsalgoritmer.
Förståelsen för hur dendritiska spines ser ut är avgörande för att koppla samman detaljerad molekylär information med hjärnans övergripande kommunikationsförmåga. Dessa strukturer spelar en nyckelroll i hjärnans anpassnings- och förändringsförmåga genom att de snabbt kan ändra sig och skapa nya förbindelser. Dendritiska spines finns i olika former och bidrar till signalöverföring i hjärnan, vilket påverkar hur olika områden samverkar.
Herskowitz och hans team upptäckte proteiner som är avgörande för synaptiska funktioner, energianvändning och RNA-bearbetning. Detta är ett stort framsteg eftersom det visar hur förändringar i hjärnan är kopplade till synapser. Deras studie understryker behovet av att utforska den mänskliga hjärnan på olika nivåer för att bättre förstå mänskligt tänkande och beteende.
Denna studie ger oss en bättre förståelse av hur olika människors hjärnor fungerar. Genom att identifiera hundratals proteiner kan forskare nu undersöka hur dessa proteiner påverkar hjärnans funktion och dess problem. Att förstå hur proteiner interagerar i hjärnan kan leda till bättre behandlingar för sjukdomar som påverkar hjärnan och mentala hälsoproblem.
Denna forskning visar att det är möjligt att förena olika vetenskapsområden, såsom molekylärbiologi och neuroavbildning. Den betonar vikten av att kombinera olika discipliner inom neurovetenskap för att skapa heltäckande modeller som omfattar hjärnans funktioner på både liten och stor skala.
Denna studie ger viktig information som kan stödja framtida forskning genom att identifiera proteiner som påverkar hjärnans funktioner. Denna lista kan bidra till att utveckla skräddarsydda behandlingar som riktar in sig på specifika molekylära vägar kopplade till variationer i människors hjärnkopplingar. När vi fortsätter att lära oss mer kan förståelsen av dessa molekylära grunder förändra vårt tillvägagångssätt för mental hälsa och neurologiska sjukdomar.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1038/s41593-024-01788-zoch dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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-zDela den här artikeln