مؤسسه آلن در سیاتل پروژه ای را برای ایجاد اطلسی از سلول ها در مغز انسان به عنوان بخشی از بودجه 173 میلیون دلاری جدید مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده به این مؤسسه و همکارانش رهبری خواهد کرد.
این پروژه پنج ساله که روز پنجشنبه اعلام شد بر اساس تلاش‌های قبلی موسسه آلن برای نقشه‌برداری از مکان، هویت و عملکرد سلول‌های مغز است. این مؤسسه قبلاً اطلسی از سلول‌ها را در مغز موش منتشر کرده بود و اخیراً در پروژه بزرگ اخیری که منطقه‌ای از مغز را درگیر در حرکت بین انسان، موش و میمون مقایسه می‌کند، مشارکت داشته است.
سرمایه‌گذاری جدید چنین تحلیل‌هایی را به کل مغز انسان‌ها، ماکاک‌ها و مارموست‌ها گسترش خواهد داد.
اد لین، هماهنگ کننده پروژه و محقق ارشد آلن، به brooztechnology گفت: “ما در تلاش هستیم تا انواع سلول ها را تعریف کنیم و سازمان فضایی آنها را به صورت محلی در بخش های بافتی و در سطح جهانی در مغز ترسیم کنیم.” همکاران شامل محققانی از 17 موسسه در ایالات متحده، اروپا و ژاپن خواهند بود که بخشی از بودجه را دریافت خواهند کرد.
محققان سلول‌های نماینده را از مناطقی از مغز جدا کرده و با استفاده از توالی‌یابی RNA تک سلولی، آنها را تجزیه و تحلیل خواهند کرد، که تشخیص می‌دهد کدام ژن‌ها فعال هستند و بازخوانی هویت سلول را ارائه می‌دهد.
دانشمندان همچنین نقشه های سلولی را با استفاده از MRI به عملکرد مغز مرتبط خواهند کرد. چنین تصاویری می توانند مناطقی از مغز را که در پاسخ به محرک های مختلف فعال می شوند، شناسایی کنند. در صورتی که محققان بتوانند داوطلبان آسایشگاهی را که مایل به تصویربرداری هستند و سپس اهدای بافت مغزی پس از مرگ، به صف کنند، این آزمایش‌ها بر روی نخستی‌های غیر انسانی و احتمالاً انسان‌ها انجام خواهد شد.
در مطالعات کوچکتر، دانشمندان از روشی به نام Patch-sequencing نیز استفاده خواهند کرد که داده‌های مربوط به الکتروفیزیولوژی سلولی، آناتومی و فعالیت ژن را در برش‌های زنده مغز یکپارچه می‌کند.
خروجی شامل مجموعه ای مرجع از انواع سلول با نام های استاندارد می شود. نقشه فضایی مناطق مغز با انواع سلول های متصل به آنها. لین گفت و راهی برای ادغام اطلاعات به صورت سه بعدی در مجموعه داده ها. هدف این پروژه درک ویژگی‌های مشترکی است که افراد با استفاده از داده‌های چندین فرد به اشتراک می‌گذارند.
مقایسه ساختار مغز انسان با سایر حیوانات نیز به محققان کمک می کند تا بفهمند که تحقیقات حیوانی چگونه با تحقیقات انسانی مرتبط است.
آلن روی کاستا، مدیرعامل و رئیس موسسه، در بیانیه‌ای گفت: “این اطلس درهای جدیدی را در علوم اعصاب و در نهایت در پزشکی نیز باز خواهد کرد.”
این بودجه همچنین به موسسه آلن این امکان را می دهد که پروژه نقشه برداری اصلی را با چهار پروژه مرتبط دیگر توسعه دهد. دانشمندان:
- نقشه مغز موش از طریق رشد آن.
- نوع سلول مغز را برای عملکرد در مناطقی از مغز موش که اطلاعات بصری را پردازش می کنند، مطابقت دهید. دانشمندان فعالیت نورون ها را زمانی که حیوانات محیط بصری خود را درک می کنند و به آن پاسخ می دهند، ضبط می کنند.
- یک پلت فرم دانش مبتنی بر وب عمومی برای نمایش یافته ها ایجاد کنید.
- ایجاد یک مرکز توسعه و هماهنگی برای تحقیقات نقشه برداری مغز NIH.