Egy ilyen cikket megnyitni egyetlen egérkattintással vagy egy ujjbökéssel egy érintőképernyőn nem éppen embert próbáló feladat -- egy új, minden eddiginél átfogóbb, forradalmi tanulmánynak köszönhetően azonban immár azt is tudjuk, hogy ezért az egyetlen mozdulatért a mozgatásért felelős agyi területen, a primer motoros kérgen belül 116 különböző sejttípus dolgozik együtt. Az október 6-án a Nature-ben publikált 17 tanulmány ugyanis az emberi agy eddigi legátfogóbb atlaszát tárja elénk, és rengeteg kutató együttműködésének 5 évi munkája áll mögötte. A kutatást a National Institutes of Health's Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) támogatta.

Habár hihetetlen az előrelépés abba az irányba, hogy megértsük az agy működését, ez még csak a kezdet, hiszen a végső cél, hogy leírjuk, hogy milyen részekből áll, és miként épül fel a fejünkben található ideghálózat, és ez a rendszer miként irányítja mind az elménk, mind pedig a testünk, és a különböző mentális, valamint fizikai sérülések miként zavarnak bele a működésébe. Magyarán ha az agyra mint összetett szerkezetre tekintünk, az első lépés, hogy alkatrészeire bontjuk, és beazonosítjuk ezeket az alkatrészeket – ebben az esetben tehát az agyunkban található különböző sejttípusokat.

Az eddigi kutatások egyébként már több tucat ilyen típust leírtak, és ezeket az alakjuk, a méretük, az elektromos tulajdonságaik, valamint az őket kifejező gének alapján sorolták be különböző kategóriákba. A fent említett tanulmányok azonban ötször annyi sejtet azonosítottak be, mint korábban -- igaz, ezek különböző már ismert típusok alkategóriáiba tartoznak. Például azoknak a sejteknek, melyek az olyan neurotranszmitterek (egyik idegsejtből a másikba az ingerületet átvivő vegyületek) kibocsájtásért felelősek, mint a γ-aminovajsav (GABA) vagy a glutamát, több mint egy tucat altípusát azonosították be.

Habár most tehát csak az agykéreg egy területére, a motoros kéregre fókuszáltak, a még Barack Obama által életre hívott BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) végső célja a teljes agy összes sejttípusának a leírása – komoly feladat a kategorizálás, hiszen ez a szervünk összesen 160 milliárd sejtből épül fel (ebbe egyébként nem csak az idegsejtek, de a támogató, úgynevezett gliasejtek is beletartoznak). Ha pedig megszületett a teljes térkép, vagy másik hasonlattal élve: az összes alkatrész beazonosításra került, akkor a következő lépés annak megértése, hogy a különböző sejttípusok miként dolgoznak együtt, hogy alakul ki belőlük az az „áramkör”, amely az emberi létezés megannyi komplex folyamatáért felelős. A megértésnek a jelenlegi hiánya ugyanis az oka például annak, hogy nincsenek elég hatékony terápiáink több, az agyat érintő betegségre sem – egyszerűen nem tudjuk, hogy pontosan mely sejteket és ezeknek mely kapcsolatait érinti a betegség.

A BICCN a forradalmi kutatásban közel egy tucat kísérleti módszert vetettek be három különböző emlős tanulmányozása (egér, közönséges selyemmajom, ember) során. Ezen kísérletek közül több is felhasználta a mesterséges intelligenciát és a gépi tanulást, hogy ezek a sejtek besorolásra kerüljenek. A mostan kutatás lényege tehát, hogy több módszert is kombinált a sejtek leírására, és ezeket mind egy konszenzusos rendszertanba integrálta, amely nem csak a fiziológián, a morfológián vagy a géneken alapul, hanem ezeket együttesen mind figyelembe veszi. Így pedig sokkal mélyebb, alaposabb leírást ad egy-egy sejttípusról, valamint annak az alapvető tulajdonságairól.

(Kép: Flickr/affen ajlfe)

További cikkek a témában:

A Samsung arra készül, hogy egy az egyben lemásolja az emberi agyat és átültesse flashmemóriákba Ez nyolcvanhat milliárd neuron összes szinapszisának másolatát jelentené több billió chipen. A módszerrel visszatérnének a neuromorfikus számítások eredeti célkitűzéséhez, hogy visszafejtsék az agy titokzatos működését.

Összezsugorítja a legagresszívebb agydaganatot egy új mágneses sisak A sisak naponta hat órán át tartó viselése segített 30%-kal csökkenteni a rákos területek kiterjedését egy végső stádiumban lévő beteg esetében.

Többezer mikrochipből álló hálózatot ültetnének emberi agyba a kutatók A sószemcse méretű, vezeték nélkül kapcsolódó implantátumok az agykéreg sokkal szélesebb területét fedik le, mint a jelenleg használt elektródák, így jobb betekintést nyújtanak az agy rejtelmeibe.