Ερευνητές παρουσιάζουν νέο κυτταρικό άτλαντα του ανθρώπινου εγκεφάλου

Οι περίπου 86 δισ. νευρώνες του ανθρώπινου εγκεφάλου και ένας παρόμοιος αριθμός μη νευρωνικών κυττάρων κατανέμονται σε περίπου 3.300 διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Αυτό προκύπτει από μια "απογραφή κυττάρων" που η Πρωτοβουλία BRAIN των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας των ΗΠΑ έχει διεξάγει σε διάφορα κέντρα στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη από το 2014.

Τα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν σε σειρά άρθρων στα περιοδικά "Science", "Science Translational Medicine και Science Advances".

Πριν από περίπου 100 χρόνια, ο Ισπανός νευρολόγος Santiago Ramón y Cajal έδειξε ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται από ένα λεπτό δίκτυο διασυνδεδεμένων κυττάρων. Οι νευρώνες ανταλλάσσουν πληροφορίες μέσω συνάψεων και στο σύνολό τους αποτελούν ένα είδος υπερυπολογιστή που, σε αντίθεση με τις τεχνικές συσκευές, μπορεί να αλλάζει και να προσαρμόζεται σε νέες προκλήσεις, μια διαδικασία γνωστή ως πλαστικότητα.

Οι ερευνητές του εγκεφάλου ανακάλυψαν σύντομα ότι μεμονωμένες περιοχές του εγκεφάλου είναι υπεύθυνες για συγκεκριμένες εργασίες. Ωστόσο, ο ρόλος που έχουν εκεί τα διάφορα κύτταρα και ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί το λογισμικό του εγκεφάλου είναι ακόμη εντελώς άγνωστος.

Η ανάπτυξη της αλληλουχίας RNA ενός κυττάρου θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες γνώσεις εδώ. Η γνώση του RNA δείχνει ποια γονίδια μεταγράφονται, δηλαδή χρησιμοποιούνται. Αυτό επιτρέπει την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τις εργασίες που εκτελεί ένα κύτταρο και καθιστά δυνατή την καταγραφή των κυττάρων ανεξάρτητα από το εξωτερικό τους σχήμα.

Μια πρώτη επισκόπηση παρέχεται από την ανάλυση του μεταγραφώματος που πραγματοποίησαν η Kimberly Siletti από το Ινστιτούτο Καρολίνσκα της Στοκχόλμης και οι συνεργάτες της σε εγκεφάλους 3 νεκρών ανθρώπων. Σε περίπου 100 σημεία του πρόσθιου εγκεφάλου (εγκεφαλικός φλοιός, ιππόκαμπος, εγκεφαλικοί πυρήνες, υποθάλαμος και θάλαμος), του μέσου εγκεφάλου και του οπίσθιου εγκεφάλου (pons, μυελός και παρεγκεφαλίδα), εξετάστηκαν 3 εκατομμύρια κύτταρα.

Οι ερευνητές βρήκαν πάνω από 3.300 διαφορετικούς τύπους κυττάρων, εκ των οποίων περίπου το 80 % ήταν νευρώνες, ενώ το υπόλοιπο αποτελείται από τους διάφορους τύπους γλοιακών κυττάρων, τα οποία έχουν υποστηρικτικές λειτουργίες στον εγκέφαλο και αποτελούν μέρος του ανοσοποιητικού συστήματος.

Οι τύποι κυττάρων κατανέμονται διαφορετικά σε ολόκληρο τον εγκέφαλο, με αποτέλεσμα το στέλεχος του εγκεφάλου, όπου βρίσκονται τα ζωτικά κέντρα ελέγχου της αναπνοής, του καρδιακού ρυθμού, της θερμοκρασίας κ.λπ. να είναι σημαντικά πιο "ποικιλόμορφο" από ό,τι, για παράδειγμα, ο φλοιός, όπου βρίσκονται οι "ανώτερες" εγκεφαλικές λειτουργίες.