Нейробиологи из Института Аллена провели подробный анализ развития головного мозга макак-резусов (Macaca mulatta). Ученые определили гены, которые отвечают за формирование определенных зон, что позволило создать подробный молекулярный атлас центральной нервной системы. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.
Авторы работы отметили, что об экспрессии генов во взрослом мозге было известно многое. Однако нейробиологи до сих пор не понимали, какие конкретные генетические механизмы обусловливали развитие определенных мозговых структур, а также появление таких заболеваний, как шизофрения или аутизм.
Для решения этой проблемы ученые объединили анатомические данные со сведениями, полученными с помощью исследований в области транскриптомики — направления науки, изучающего совокупности всех клеточных транскриптов (информационные и некодирующие РНК). Нейробиологи изучали активность генов на каждом из десяти основных этапов развития мозга Macaca mulatta, которые охватывают как эмбриональный, так и послеродовый периоды.
Ученые использовали лазерную микродиссекцию, чтобы получить тонкие слои корковых и подкорковых мозговых участков, связанных с психическими заболеваниями у людей. Тем самым создавалась своеобразная «библиотека», отражающая постепенное формирование высших отделов центральной нервной системы. Анализ образцов тканей позволил выяснить, какие именно гены включались или выключались на конкретном этапе в определенной области мозга.
Результаты показали, что гены, связанные с аутизмом, особенно активны в молодых нервных клетках неокортекса во время эмбрионального развития. В то же время гены шизофрении включаются во взрослом организме. Ученые надеются, что их исследование позволит провести аналогию с мозгом человека для выявления причин, лежащих в основе тяжелых психических и нейродегенеративных расстройств.