Nawet tak skomplikowana struktura, jak mózg, posiada swoje początki w łańcuchach DNA znajdujących się w jądrach komórek rozrodczych obojga rodziców. I chociaż znamy już mapę ludzkiego genomu i wiemy, jakie geny kodują konkretne białka, to wciąż nie wiemy, jak dokładnie powstaje mózg. Co sprawia, że sieć neuronowa przyjmuje taką, a nie inną strukturę.

Owszem, potrafimy już wskazać geny odpowiedzialne za niektóre właściwości mózgu. Na przykład za pojawienie się i wzrost kory mózgowej u człowieka odpowiada gen ArhGAP11B, nieobecny np. u szympansów. Z kolei geny ASPM oraz MCPH1 odpowiadają za wielkość mózgu. Przyjmuje się, że za inteligencję może odpowiadać np. gen IGF2R, kodujący jedno z wielofunkcyjnych białek mogących mieć wpływ na inteligencję dziecka. Podobnie rzecz wygląda z genem kodującym jedno z białek z rodziny katepsyn. Istnieją również geny, o których wiemy, że mają wpływ na bardzo konkretne aktywności i funkcje mózgu. Jedne odpowiadają za rozwój struktur związanych z krótkotrwałą pamięcią roboczą, inne powodują pojawianie się białka BDNF odpowiedzialnego m.in. za wzrost nerwów lub funkcjonowanie siatkówki (Vetulani, 2011). Ale to wciąż tylko niewielki ułamek naszej wiedzy o powstawaniu mózgu.

Dlatego w zeszłym roku w magazynie „Nature” grupa specjalistów z amerykańskiego The Allen Institute of Brain Science ogłosiła niezwykły projekt (Miller i in., 2014). Otóż z pomocą naukowców z całego świata zamierzają stworzyć kompletną mapę rozwoju ludzkiego mózgu. Projekt nosi nazwę „BrainSpan Atlas of the Developing Human Brain”. Jego najważniejszym celem jest poznanie molekularnych podstaw neurogenezy mózgu, a co za tym idzie, dokładnej mapy ludzkiej osobowości. Już teraz wiadomo, że obszary związane z wyższymi uczuciami, planowaniem czy świadomością znajdują się w płacie czołowym. Niestety, wciąż nie rozumiemy, dlaczego przyjmują taką, a nie inną postać. Poza tym wciąż nie wiemy, kiedy, jak oraz dlaczego powstają struktury odpowiedzialne za autyzm, schizofrenię czy inne zaburzenia. Poznanie dokładnej mapy mózgu sprawi, że być może będziemy mogli w przyszłości zapobiegać tego typu zaburzeniom.

W tym samym numerze „Nature” ogłoszono plan stworzenia kompletnej mapy połączeń nerwowych w mózgu myszy – taka mapa nosi nazwę konektomu (Oh i in., 2014). Jeżeli uda się doprowadzić projekt do końca, wówczas będzie można spróbować zbudować konektom bardziej zaawansowanych struktur, a docelowo – mózgu człowieka. Biorąc pod uwagę fakt, że mózg myszy składa się z ok. 75 mln neuronów, podczas gdy mózg człowieka z ok. 100 miliardów, bardzo długa droga przed nami.

BIBLIOGRAFIA:
http://wyborcza.pl/1,75400,15731715,Mozg_odslania_pierwsze_tajemnice.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Human_brain#Cerebral_cortex
Jeremy A. Miller, Song-Lin Ding, Susan M. Sunkin, Kimberly A. Smith, Lydia Ng, Aaron Szafer, Amanda Ebbert, Zackery L. Riley, Joshua J. Royall, Kaylynn Aiona, James M. Arnold, Crissa Bennet, Darren Bertagnolli, Krissy Brouner,Stephanie Butler, Shiella Caldejon, Anita Carey, Christine Cuhaciyan, Rachel A. Dalley, Nick Dee, Tim A. Dolbeare, Benjamin A. C. Facer, David Feng, Tim P. Fliss, Garrett Gee, Jeff Goldy, Lindsey Gourley, Benjamin W. Gregor, Guangyu Gu, Robert E. Howard, Jayson M. Jochim, Chihchau L. Kuan, Christopher Lau, Chang-Kyu Lee, Felix Lee, Tracy A. Lemon, Phil Lesnar, Bergen McMurray, Naveed Mastan, Nerick Mosqueda, Theresa Naluai-Cecchini, Nhan-Kiet Ngo, Julie Nyhus, Aaron Oldre, Eric Olson, Jody Parente, Patrick D. Parker, Sheana E. Parry, Allison Stevens, Mihovil Pletikos, Melissa Reding, Kate Roll, David Sandman, Melaine Sarreal, Sheila Shapouri, Nadiya V. Shapovalova, Elaine H. Shen, Nathan Sjoquist, Clifford R. Slaughterbeck, Michael Smith, Andy J. Sodt, Derric Williams, Lilla Zöllei, Bruce Fischl, Mark B. Gerstein, Daniel H. Geschwind, Ian A. Glass, Michael J. Hawrylycz, Robert F. Hevner, Hao Huang, Allan R. Jones, James A. Knowles, Pat Levitt, John W. Phillips, Nenad Šestan, Paul Wohnoutka, Chinh Dang, Amy Bernard, John G. Hohmann, Ed S. Lein. (2014). Transcriptional landscape of the prenatal human brain. Nature, 508, 199-206.
Seung Wook Oh, Julie A. Harris, Lydia Ng, Brent Winslow, Nicholas Cain, Stefan Mihalas, Quanxin Wang, Chris Lau, Leonard Kuan, Alex M. Henry, Marty T. Mortrud, Benjamin Ouellette, Thuc Nghi Nguyen, Staci A. Sorensen, Clifford R. Slaughterbeck, Wayne Wakeman, Yang Li, David Feng, Anh Ho, Eric Nicholas, Karla E. Hirokawa, Phillip Bohn, Kevin M. Joines, Hanchuan Peng, Michael J. Hawrylycz, John W. Phillips, John G. Hohmann, Paul Wohnoutka, Charles R. Gerfen, Christof Koch, Amy Bernard, Chinh Dang, Allan R. Jones, Hongkui Zeng. (2014). A mesoscale connectome of the mouse brain. Nature, 508, 207 – 214.
Vetulani, J. (2011). Mózg: fascynacje, problemy, tajemnice. Kraków: Wydawnictwo Homini.

Ocena: 5.0/5. na podstawie 1 głosu.
Please wait...

VIQO

Zostaw komentarz