Različite regije mozga moraju međusobno komunicirati kako bi kontrolirale složene misli i ponašanja, ali relativno malo se zna o tome kako se ova područja organiziraju u široke neuronske mreže. U studiji koju je objavio Cell Press 27. februara u časopisu Cell, istraživači su razvili atlas cijelog mozga miša koji otkriva stotine neuronskih puteva u moždanoj strukturi zvanoj cerebralni korteks. Internetska, interaktivna baza podataka sa otvorenim pristupom, nazvana Mouse Connectome Project, pruža neprocjenjiv resurs za istraživače koji su zainteresirani za proučavanje anatomije i funkcije kortikalnih mreža u cijelom mozgu.
"Ova studija je prvo sveobuhvatno mapiranje najrazvijenije regije mozga sisara: cerebralnog korteksa", kaže viši autor studije Hong-Wei Dong sa Univerziteta Južne Kalifornije, Los Angeles. "Naučnici sada mogu koristiti ovu anatomsku kartu kao okvir koji se može testirati za istraživanje kako svaka struktura doprinosi ukupnoj funkciji mozga."
Moždani korteks - najudaljenija slojevita struktura nervnog tkiva u mozgu - igra ključnu ulogu u regulaciji misli, emocija i ponašanja kod sisara. Iako su znanstvenici mapirali neuronske veze u malom obimu unutar određenih dijelova mozga sisara, nisu postigli tačno razumijevanje kako su kortikalne regije organizirane u široke neuronske mreže jer su koristili niz različitih tehnika u različitim životinjskim modelima. Kao rezultat toga, postojala je snažna potreba za temeljitim, rigoroznim i dosljednim naporima da se mapiraju neuronske veze koje pokrivaju cijeli korteks sisara.
Da bi odgovorili na ovu potrebu, Dong i njegov tim su generisali atlas kortikalne povezanosti mozga miša koristeći tehnike praćenja neurona. Oni su ubrizgali fluorescentne molekule, koji su vidljivi pod mikroskopom, u različita područja preko cijelog korteksa miša. Ovi molekuli, koji su transportovani duž "ćelijskih autoputeva", označili su oko 600 neuronskih puteva. Istraživači su koristili mikroskop visoke rezolucije da skeniraju dijelove mozga i kreiraju bazu podataka o kortikalnim vezama.
Kada su istraživači analizirali veze, otkrili su da je cerebralni korteks visoko organizirana mreža, koja se sastoji od osam podmreža čija koordinirana aktivnost odražava osjećaje i percepcije životinje. Štaviše, ove informacije se dijele između podmreža na vrlo specifičan način. "Ovi nalazi osporavaju raširenu pretpostavku da je korteks jedinstvena mreža u kojoj je sve gusto povezano sa svim ostalim", kaže Dong.
Idući naprijed, istraživači mogu spojiti anatomske podatke iz ovog važnog sistema modela sisara s velikom količinom postojećih podataka o molekularnoj genetici kako bi identificirali fundamentalne tipove nervnih ćelija, što je važan cilj NIH-ove inicijative BRAIN, koja je dio novi predsjednički fokus usmjeren na revoluciju u našem razumijevanju ljudskog mozga. "Utvrđivanje anatomske organizacije cijelog mozga bit će fundamentalan i uzbudljiv korak ka otkrivanju strukturnih osnova moždane funkcije i njegove disfunkcije kod neuroloških poremećaja", kaže Dong..
