Үндістан ғалымдары адам миының ең күрделі бөлігінің 3D атласын жасады. Бұл туралы Qazaqyia.kz порталы BBC News басылымына сілтеме жасап хабарлайды.
Ғасырдан астам уақыт бойы нейробиологтар адам миын зерттеуде алғашқы картографтар белгісіз жерлерді картаға түсіргендей әрекет етті: шашыраңқы бақылаулардан үлкен ландшафтты құрастырды. Бүгінгі күні де Альцгеймер ауруын диагностикалайтын патологтар әдетте құрамында 86 миллиард нейрон бар органның бірнеше тін үлгілерін ғана тексереді. Ландшафттың көп бөлігі әлі де көрінбейді.
Мадрас Үндістан технология институтының (IIT-M) Судха Гопалакришнан ми орталығының (SGBC) ғалымдары нейробиологиядағы ең үлкен олқылықтардың бірін толтыруға бағытталған маңызды қадам жасады деп санайды. Олар адам ми бағанасының жасушалық деңгейдегі әлемдегі ең егжей-тегжейлі үш өлшемді атласын жасады. Бұл цифрлық карта ғалымдарға бүкіл мидың МРТ сканерінен жеке жүйке жасушаларына дейін үздіксіз саяхаттауға мүмкіндік береді.
Anchor (Адам ми бағанасының 3D реконструкциясымен нейрохимиялық сипаттамасының атласы) деп аталатын бұл атлас ұрық, балалық және ересек миынан алынған 500-ден астам тін бөліктерін біріктіреді. Жоғары ажыратымдылықтағы микроскоптық кескіндер негізінде жасалған бұл атлас ми бағанасының егжей-тегжейлі үш өлшемді картасын жасап, 200-ден астам ми жасушаларының кластерлері мен жүйке жолдарын анықтайды. Сегіз химиялық маркер әртүрлі жасушалық типтерді ажыратуға көмектеседі, бұл мидың осы маңызды, бірақ аз зерттелген бөлігінің ең айқын суреттерінің бірін береді.
Ми бағанасы мидың өте кішкентай бөлігін алып жатқанымен, адамды тірі ұстайды. Ол миды жұлынмен байланыстырып, тыныс алуды, жүрек соғысын, ұйқыны, оятуды және қозғалысты бақылайды. Оның ішіндегі кішкентай жасуша кластерлерінің зақымдануы апатты болуы мүмкін, бірақ бұл аймақтың тығыз құрылымы оны егжей-тегжейлі картаға түсіру әрекеттерін ұзақ уақыт бойы қиындатты.
Anchor-дың маңыздылығы тек анатомиялық картаны жасауда емес, сонымен қатар екі әлемді байланыстыруда: медициналық бейнелеу (миды тұтастай көрсетеді) және жасушалық патология (оны бір жасушадан көрсетеді). «Біз Үндістанды халықаралық үстелге шығаратын көрнекті бағдарламаны көріп отырмыз», - дейді үнді нейробиологы Шубха Толе, бұл жобаны инженерия, нейробиология және медицинаның «теңдессіз интеграциясы» деп сипаттайды.
Дәрігерлер әдетте аутопсия кезінде немесе нейрохирургия кезінде алынған тіндерді зерттеуден бастайды. Ересек мидың салмағы шамамен 1,2-1,5 кг, ал оның қатпарлары мен негізгі құрылымдары микроскопиялық зерттеу басталмай тұрып маңызды белгілерді аша алады. «Нейропатолог ретінде мен бүкіл миды жалаңаш көзбен қарап, содан кейін микроскоп астында кішкене бөліктерді зерттеуден бастаймын», - дейді Гарвард медицина мектебімен және Нью-Йорк университетімен байланысты Ребекка Фолкерт, ол SGBC тобымен ынтымақтастықта жұмыс істеді. «Альцгеймер ауруы үшін біз тек 15-20 бөлікті тексереміз - бұл бүкіл органның пайызының аз ғана бөлігі».
Бұл испан нейробиологы Сантьяго Рамон-и-Кахалдың ғасырдан астам уақыт бұрынғы пионерлік жұмысынан бері қолданылып келе жатқан тәжірибе. Заманауи МРТ бүкіл миды көрсетеді, бірақ жасушалық детальдар жетіспейді; микроскоптар жеке жасушаларды көрсетеді, бірақ тек оқшауланған бөліктерде. «Үндістан орталығы жасаған нәрсе - менің мансабымның басында армандаған нәрсем - ми сканерлерінің мидың микроскопиялық анатомиясына сәйкес келуі», - деді Фолкерт, отыз жылдан астам уақыт бойы мыңдаған миды зерттеген.
Пайдаланушылар МРТ-да көрінетін бүкіл ми бағанасынан жеке нейрондарға дейін масштабтай алады, олардың нақты кеңістіктік қатынастарын сақтайды. Зерттеушілер атласты интернетте тегін қолжетімді етті, оны бүкіл әлемдегі нейробиологтар, неврологтар және нейрохирургтер үшін анықтамалық құралға айналдыруға үміттенеді.
Оның қолданылуы анатомиядан әлдеқайда асып кетуі мүмкін. Салауатты ми бағанасының карталарын ауру тіндермен салыстыру арқылы ғалымдар Паркинсон ауруы, инсульт, Альцгеймер ауруы және кенеттен нәресте өлімі синдромы (SIDS) сияқты бұзылуларды жақсы түсіне алады. Дәлірек карталар нейрохирургтерге мидың ең нәзік аймақтарының бірінде үлкен сенімділікпен жүруге көмектеседі.
Anchor диагностикалық құрал емес. Оның ең үлкен құндылығы ол жауап беруге көмектесетін сұрақтарда. Нью-Йорктегі Cold Spring Harbor зертханасының ми ғалымы Партха Митра, SGBC-мен жұмыс істеген, мұндай егжей-тегжейлі ми атластары неврологиялық ауруларды зерттеуге «трансформациялық әсер етуі» мүмкін дейді, өйткені олар Альцгеймер немесе аутизм сияқты жағдайлардан зардап шеккен мидың сау мидан қалай ерекшеленетінін жасуша бойынша ашады. Олар сондай-ақ Covid-19 қоса алғанда, инфекциялардың ұзақ мерзімді неврологиялық зақымдануды қалай тудыратынын түсіндіруге көмектеседі, деді Митра BBC-ге.
Инсульт мысалын қолдана отырып, Фолкерт атлас дәрігерлерге зақымдалған, бірақ әлі қалпына келмейтін ми тінін сақтауға көмектесетін жаңа ерекшеліктерді ашқанын айтады, бұл пациенттердің нәтижелерін жақсартуы мүмкін. Басқа ғалымдар атлас нейрохирургтерге ми бағанасында қауіпсіз жүруге көмектесе алады дейді.
Бұл атластың тартымдылығының бір бөлігі оның қарапайымдылығында. Өлімнен кейінгі ми тінінің жұқа бөліктерінің жоғары ажыратымдылықтағы кескіндерінен жасалған бұл тәсіл жасушалық деңгейдегі егжей-тегжейлі карталауды қолжетімді етеді. Митраның айтуынша, бұл адам ми бағанасын бұрын-соңды болмаған масштабта картаға түсіруге мүмкіндік берді. Бұл жетістік нейробиологиядағы кеңірек трансформацияны көрсетеді, мұнда прогресс биологияға қарағанда инженерия мен есептеуге байланысты. Шамамен 20 ғалым 18 ай бойы жұмыс істеді.