Точное изучение клеточного и молекулярного состава мозга в последнее время стало возможным благодаря сочетанию традиционных методов, в частности, использованию микроскопии для определения клеточной структуры и «секвенирования одноклеточной РНК».«Используя последний метод, теперь возможно извлечь ключевую молекулярную информацию, которая кодирует идентичность каждой клетки, а это означает десятки тысяч молекул мРНК на клетку.
«Гипоталамус — это область, которая регулирует обменные процессы во всем организме, вырабатывая множество различных гормонов.
По этой причине это область мозга с наибольшей плотностью структурно и функционально различных нейронов. Учитывая, что всего от 1000 до 5000 нейронов могут контролировать основные гормональные процессы, такие как стресс, питание и сон, открытие дополнительных подтипов нейронов обещает новые знания, которые помогут нам лучше понять, как запускаются и поддерживаются фундаментальные взаимодействия между мозгом и телом. "объясняет Тибор Харкани, руководитель отдела молекулярной неврологии Центра исследований мозга.
Команда из Венского центра исследований мозга MedUni выделила 62 различных подтипа нейронов.
Таким образом, теперь можно исследовать их функции, включая их проводку и способы связи с другими нервными клетками как локально, так и в отдаленных областях мозга. Исследователям уже удалось определить функцию определенного подтипа нейрона — дофаминовой клетки с уникальной молекулярной сигнатурой. «Мы думаем, что секреция некоторых гормонов (е.грамм. пролактин), продуцируемый в гипофизе, происходит только тогда, когда эта дофаминовая клетка неактивна. Поскольку его активность меняется в течение дня, он также контролирует циркадные колебания уровня гормонов », — объясняет Томас Хокфельт, приглашенный профессор Центра исследований мозга, который первым создал анатомическое картирование нейропептидных систем в гипоталамусе. Гипофиз — это своего рода интерфейс, через который мозг регулирует такие процессы, как рост, размножение, сексуальность и стресс, посредством высвобождения гормонов.
Следовательно, можно было бы использовать эти захватывающие открытия для точного определения мишеней лекарств во многих недавно идентифицированных нейронах, чтобы вмешаться в метаболические заболевания — например, при ожирении, контрацепции, анорексии, бессоннице или даже нарколепсии. Предполагается, что это направление исследований будет преимущественно влиять на метаболические процессы посредством фармакологической модуляции нейронов гипоталамуса. "Таким образом, эти результаты могут помочь нам разработать новые способы борьбы со многими из самых распространенных и разрушительных заболеваний в нашем современном обществе.
Наши результаты заставляют нас думать, что могут существовать новые варианты лечения, которые могут быть нацелены на ранее неизвестные гормоны или рецепторные системы », — объясняет Роман Романов, ведущий автор и исследователь мозга Венского медицинского университета.
«Если мы продолжим каталогизировать не только нейроны, но и другие типы клеток в головном мозге, то мы получим исчерпывающее представление о том, как возникают сложные функции», — говорит Тибор Харкани. «Тогда, возможно, станет возможным точно объяснить связи, отношения и взаимодействия между нейронами. и даже предсказывать, как, где и когда определенные нейроны действуют вместе, даже в отдаленных областях мозга, чтобы управлять фундаментальными результатами на протяжении всей жизни."