最も詳細な脳アトラスにより、自閉症や統合失調症などの病気がいつ、どのように発生するかが明らかに

その結果、前例のない解像度で、さまざまなタイプの物質がどのように変化するかを明らかにしました。 脳細胞が出現する 人生の最も初期の段階から、またこれらのプロセスに影響を与える遺伝的および環境的要因を専門としています。

このアトラスは、この器官がどのように発生し、組織され、成熟するかを理解する前後を示すものであると著者らは書いている。

「この一連の記事は、2013年にオバマ大統領によって立ち上げられ、2030年まで継続される予定のBRAINイニシアチブのもう一つの成果です」と彼は言う。 ラファエル・ユステのディレクター コロンビア大学ニューロテクノロジーセンター （ニューヨーク）、大統領 ニューロライツ財団 BRAINプロジェクトの推進者。

単一細胞配列決定技術と高度な空間マッピングツールのおかげで、研究者たちは、幹細胞がどのようにしてニューロンやグリアに変化し、どのようにしてこれらが機能的なネットワークに組織化されるのかを段階的に追跡することができました。

最も印象的な発見の1つは、脳細胞が厳格な段階では発達せず、重なり合う波で発達すること、そしてこれらの発達プログラムの一部は成人期または神経疾患において再活性化できることを示しています。

この意味で、科学者たちは、 膠芽腫進行性の脳腫瘍、および統合失調症や自閉症などの精神疾患の遺伝的リスクが集中する臨界期です。

「このコレクションは、細胞タイプの静的な肖像を、発達中の脳の動的な歴史に変換します」とオレゴン大学（米国）の研究者は書いています。 エミリー・シルウェストラック この出版物に付随するニュースとビューの記事で。

ローラ・ロペス・マスカラケ研究教授 カハル研究所のCSICそれは「並外れた国際協力の結果、膨大な範囲と質の作品集」である。

これらの哺乳類の脳発達マップは SMC に指摘しています。」初期段階から成熟に至るまで、脳が細胞ごとにどのように構築されるかについて非常に詳細なビューを提供します。。 「それらは、発達の臨界期、つまり脳が刺激や遺伝子や環境の変化に特に敏感になる時間帯を理解するのに役立ちます。」

同氏の意見では、「こうした初期段階で何が起こるかを理解することは、自閉症から統合失調症に至る多くの神経発達障害の起源を説明し、より正確な予防や介入戦略を立てるために不可欠である」としている。

脳オルガノイド

新しい脳マップにより、一部の神経発達状態がいつ、どこで発生するかを正確に特定できるようになり、脳オルガノイドなどの実験モデルを改善したり、標的療法を設計したりするための手がかりが得られます。

研究の一つで、ある研究チームは、 カロリンスカ研究所 (スウェーデン)と イェール大学 （米国）も、と呼ばれる革新的な技術を開発しました。 空間トライオミクスこれにより、脳の特定領域における遺伝子活性、エピジェネティックな変化、タンパク質生成を同時に測定できます。

この革新的な技術のおかげで、発生中に活性化された特定の分子プログラムが炎症過程中に再活性化されることが示されており、これにより多発性硬化症などの疾患を解明できる可能性があります。

「炎症が損傷を受けていない脳領域にも広がる可能性があるという発見は、私たちに次のような新たな手がかりを与えてくれます。 脳領域がどのように通信し、神経疾患がどのように広がるのか» イェール大学教授で研究の共著者であるロン・ファン氏は言う。

BICAN が作成したアトラスには、マウスから人間に至るまで、120 万個を超える脳細胞のデータが含まれています。これらの資料は、ニューロンの発達が出生後も継続し、特に学習、意思決定、感情に関わる領域で継続していることを示しており、脳が幼少期に顕著な可塑性を保持していることを示唆している。

「発生中に重要な遺伝子がいつ、どこで活性化されるかを理解することで、その変化が自閉症や統合失調症などの障害にどのようにつながるのかを解明し始めることができる」と同研究所の脳科学部長、ホンクイ・ゼン氏は言う。 アレン そして主要な著者の一人。

並行して、 ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン (UCL) は、人工知能の助けを借りて生成された成人の脳の 3 次元アトラスである NextBrain を発表しました。 6 年間の研究と脳組織の 10,000 以上の切片の分析を経て、チームは、数分で MRI を分析し、300 以上の脳領域を検出できる、これまでで最も正確な解剖学的マップを構築することに成功しました。

「NextBrain の解剖学的詳細レベルは並外れたものです」と、この研究の筆頭著者である Juan Eugenio Iglesias 氏は述べています。 「このリソースにより、アルツハイマー病などの病気の初期兆候を特定し、脳の老化に関する研究を加速することができます。」

これらの研究は、脳がどのように形成され、その変化が神経疾患や精神疾患にどのようにつながるかについての理解における質的飛躍を示しています。元ディレクターのジョシュア・ゴードン役 米国国立精神衛生研究所.、「これらのマップは、健康と病気における脳の発達についてのより深い理解を構築するために必要な足場を提供します。」

ユステ氏は、発生中の細胞型のこのアトラスは、脳がどのように発達するかを科学的に理解するために不可欠であるだけでなく、脳が外部からの指示なしに自ら集合し、自己組織化することを考慮すると、非常に興味深いものであるだけでなく、 変化や病態を理解するための基礎的な情報 妊娠中や人生の初期段階で発生します。

「これらの結果は、新しい方法の開発と応用への継続的な投資が科学と医学にとっていかに根本的に重要であるかを示しています」とユステ氏は結論づけています。