"Lordas Rutherfordas, atomo branduolio atradėjas, suskirstė mokslą į fiziką ir pašto ženklų rinkimą. (Jis juk buvo fizikas.) Bet jis turėjo pagrindo. Kiti mokslai, tokie, kaip astronomija, chemija, geologija ir, svarbiausia, , biologija, daug pasikliauja daiktų rinkimu (astronomijos atveju – ne tiesiogine prasme) ir įvairiu klasifikavimu, kas džiugintų filatelistus. Fizika, priešingai, remiasi reiškinių analize.
Be to, filatelistinės mokslo šakos buvo gana sėkmingos, ypač biologija. Šią savaitę biologijos kolekcija bus papildyta nauju albumu – 21 straipsniu apie smegenis ir jų ląsteles. Darbas buvo atliktas, vadovaujant BRAIN iniciatyvos ląstelių surašymo tinklui, kurį organizuoja Nacionaliniai sveikatos institutai Amerikoje. Straipsniai publikuojami įvairiuose Amerikos mokslo pažangos asociacijos žurnalų imperijos „Science ir jo dukteriniuose“ skyriuose.
Jie skirti padėti atsakyti į tris susijusius klausimus: kokie ir kur yra smegenų ląstelių komponentai; kurios ląstelės yra susijusios su neurologinėmis ir psichikos ligomis; ir kuo Homo sapiens smegenys skiriasi nuo kitų gyvūnų?
Smegenys, ypač žmogaus, yra sudėtingiausi žinomos visatos objektai. Tą sudėtingumą pabrėžia tai, kad, kaip patvirtina šie dokumentai, manoma, kad jose (priklausomai nuo to, kaip tokius dalykus apibrėžiate) yra apie 3000 skirtingų ląstelių tipų. Palyginimui, ne taip seniai visi žmogaus kūnai, įskaitant smegenis, buvo sukurti tik iš 300 ląstelių tipų.
Sąmatą patvirtino Karolinska instituto Stokholme ir Alleno smegenų mokslo instituto Sietle mokslininkų komanda. Jie ištyrė trijų vyrų ir moters smegenis, paimdami 606 mėginius iš devynių organo sričių ir vieną iš nugaros smegenų. Tada jie ištraukė atskirų ląstelių branduolius ir pažvelgė į juose esančias RNR molekules.
RNR yra chemiškai panaši į DNR ir yra įvairių rūšių, kurių kiekviena atlieka skirtingą darbą. Vienas iš svarbiausių – veikti, kaip pasiuntinys, nešantis instrukcijas, kaip pagaminti tam tikrus baltymus iš branduolio, kuriame, baltymų receptus koduojantys, genai yra saugomi, kaip DNR, į ląstelių gamyklas, vadinamas ribosomomis, kurios tuos baltymus sukuria. Analizuojant tuos RNR pasiuntinius, paaiškėja, kurie baltymai gaminami. O baltymai, kuriuos gamina ląstelė, lemia, kokio tipo ląstelė yra.
Tuo remdamiesi dviejų institutų mokslininkai rado 31 ląstelių „superklasterį“, turintį panašius RNR ekspresijos modelius. Jie, savo ruožtu, suskirstyti į 461 klasterį ir 3313 pogrupius - iš tikrųjų atskirus ląstelių tipus. Superspiečiai buvo linkę susitelkti viename ar keliuose smegenų regionuose (pavyzdžiui, smegenų žievėje jų buvo 16, hipokampe – 12, o smegenėlėse – 6). Bet buvo išimtis. Tai buvo superspiečius, kurį komanda pavadino „taškymosi neuronais“. Šių atsirado visur.
Kitos grupės gilinosi į smulkmenas. Pavyzdžiui, Bingas Renas iš Kalifornijos universiteto San Diege ir jo kolegos bandė apibūdinti ląsteles ne tiesiogiai pagal jų pasiuntinio RNR, o pagal skirtumus, kaip DNR buvo supakuota jų chromosomose. Leidžiant arba uždraudžiant prieigą prie DNR, tokia pakuotė padeda reguliuoti, kurie genai yra transkribuojami į RNR pasiuntinius.
Tai davė 107 atpažįstamus modelius. Įdomu tai, kad kai kurie iš šių modelių gali būti koreliuojami su neurologiniais bruožais ir ligomis. Grupė palygino DNR dalių, kurios kontroliuoja genų transkripciją ir kurios, kaip žinoma, turi su liga susijusių variantų, vietas, su skirtingų rūšių ląstelių DNR pakavimo modeliais. Jie nustatė sąsajas su 19 būklių, įskaitant šizofreniją, depresiją, bipolinį sutrikimą, Alzheimerio ligą ir įvairias priklausomybės formas.
Tuo tarpu trečioji grupė, vadovaujama Rebecca Hodge ir Trygve Bakken iš Alleno instituto, lygino žmonių smegenis su šimpanzių, gorilų, makakų (senojo pasaulio beždžionių grupė) ir marmozečių (naujojo pasaulio beždžionių grupe) smegenimis. ), ieškodami užuominų į sunkiai suvokiamą klausimą, kas daro žmogaus smegenis žmonėmis. Jie išsiaiškino, kad dalis atsakymo gali slypėti ne pačiuose neuronuose, o atraminėse ne neuroninėse smegenų ląstelėse, vadinamose glialinėmis ląstelėmis.
Tikėtina, kad įkalčių apie žmonijos esmę galima rasti genomo dalyse, vadinamose HAR ir hCONDEL. HAR reiškia „žmogaus pagreitinti regionai“. Tai yra beždžionių ir beždžionių genomo dalys, kurios išliko nepakitusios, bet yra pakeistos žmonėms. hCONDEL – „žmogaus išsaugotos delecijos“ – yra priešingos: vietos, kur beždžionėse ir beždžionėse randamos DNR žmonėms trūksta. Komanda nustatė, kad genai abiejose srityse ir aplink juos dažnai yra ypač aktyvūs arba ypač neaktyvūs glialinėse ląstelėse.
Glialinės ląstelės būna trijų rūšių: astrocitai, reguliuojantys informacijos srautą per jungtis tarp neuronų; mikroglia, kuri apkarpo ryšius tarp neuronų, kad tinklas būtų tvarkingas; ir oligodendrocitai, izoliuojantys nervines skaidulas ir keičiantys išilgai jomis einančius signalus. Tai rodo, kad dalis to, kas suteikia žmogaus smegenims žmogiškumo, slypi šiose mikroskopinėse jų architektūros detalėse.
Tada gera pradžia. Tačiau šis darbas tik subraižo tikrojo smegenų sudėtingumo paviršių. Norint tai tinkamai suprasti, reikia ne tik išvardyti ir aprašyti įvairius komponentus, bet ir išsiaiškinti, kaip jie sujungti į funkcinius vienetus. Kolekcionuoti pašto ženklus yra gerai. Tačiau norint išsiaiškinti, kaip veikia pašto tarnyba, reikia daugiau, nei to.“ [1]
1. "Scientists have published an atlas of the brain." The Economist, 12 Oct. 2023, p. NA.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą