O echipă internațională de cercetători a reușit să realizeze cea mai detaliată hartă celulară realizată până acum a ganglionilor bazali, o regiune profundă a creierului uman. Această zonă este esențială pentru controlul mișcărilor, formarea obiceiurilor, luarea deciziilor și reglarea emoțiilor. Analiza vastă a peste 25 de milioane de celule nervoase a permis identificarea unor populații specifice de neuroni care sunt asociate direct cu boli precum Parkinson, schizofrenia și tulburarea bipolară.
Proiectul de anvergură a implicat sute de cercetători care au lucrat în cadrul a peste 50 de instituții din nouă țări diferite. Această inițiativă face parte din programul american BRAIN Initiative, care este finanțat de Institutele Naționale de Sănătate (NIH) din Statele Unite. Rezultatele acestor cercetări complexe au fost publicate joi într-o colecție formată din 26 de studii, care au apărut în revistele grupului Cell Press, inclusiv în publicațiile Cell și Neuron.
Pentru construirea acestui atlas tridimensional, oamenii de știință au analizat aproximativ 25,5 milioane de celule cerebrale de la diferite specii. Din acest total, 21 de milioane de celule au provenit din creierul uman, trei milioane au fost colectate de la macaci, iar 1,5 milioane de celule au fost obținute de la maimuțe marmoset. Prin tehnologii avansate de analiză moleculară, cercetătorii au putut identifica tipurile de celule, genele active în fiecare populație și modul de distribuție în țesutul cerebral.
O descoperire majoră constă în identificarea unui subtip rar de neuron, numit STR D2 SMYD2-HTR7, care este asociat cu riscul genetic de schizofrenie și tulburare bipolară. Acești neuroni exprimă receptorul HTR7, o proteină care răspunde la serotonină, un neurotransmițător implicat în reglarea dispoziției. Această precizie permite cercetătorilor să investigheze modificările moleculare la nivelul celulelor specifice, în loc să analizeze boala doar prin regiuni mari ale creierului, oferind noi ținte pentru tratamente viitoare.
În ceea ce privește boala Parkinson, atlasul a permis dezvoltarea unei versiuni mai precise a unei terapii genice experimentale. În modelele animale, această nouă metodă a reușit să reducă tremorul, fiind mai eficientă și mai puțin invazivă decât abordările terapeutice utilizate în prezent la pacienții umani. Totodată, cercetările au oferit indicii despre autism și despre procesul de îmbătrânire a creierului, observându-se modificări ale activității genelor care permit estimarea vârstei pe baza caracteristicilor moleculare.
Această realizare în neuroștiințe vine într-un context în care programele de cercetare internaționale, precum BRAIN Initiative, sunt esențiale pentru înțelegerea mecanismelor biologice complexe. Deși atlasul nu oferă imediat tratamente disponibile pentru pacienți, el constituie o bază de referință gratuită pentru comunitatea științifică globală. Obiectivul pe termen lung al echipei este extinderea acestei metodologii către alte regiuni cerebrale pentru a crea o hartă completă a creierului uman.