Νευρικά κύτταρα εγκεφάλου:Ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει περίπου 100 δισεκατομμύρια νευρώνες, που συνδέονται με περίπλοκους τρόπους, τον οποίο ο Ισπανός νευροανατομιστής Ramón y Cajal συγκρίνει με τις «αδιαπέραστες ζούγκλες όπου πολλοί ερευνητές έχουν χαθεί». Αλλά για να αποκρυπτογραφήσουμε πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος και να κατανοήσουμε πώς μπορεί να μην λειτουργήσει καλά σε πολλές ασθένειες, είναι σημαντικό να καταλάβουμε πόσες κατηγορίες νευρώνων έχει πραγματικά και πώς συνδέονται μεταξύ τους. Τώρα, σε μια έρευνα που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Nature Neuroscience, μια διεθνής ομάδα υπό την ηγεσία της Κολούμπια πρότεινε μια ενοποιημένη ονοματολογία των νευρώνων του εγκεφαλικού φλοιού, το εξώτατο στρώμα του εγκεφάλου που παίζει βασικό ρόλο στην προσοχή, την αντίληψη, την ευαισθητοποίηση, τη μνήμη, γλώσσα και συνείδηση.
“Μια ευρέως συμφωνημένη ταξινόμηση είναι απαραίτητη για την αρχειοθέτηση των εκατοντάδων τύπων νευρώνων και των ιδιοτήτων τους”, δήλωσε ο Rafael Yuste, καθηγητής στο Τμήμα Βιολογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Κολούμπια. “Αν μπορούσαμε να αποκρυπτογραφήσουμε πώς χτίζεται ο φλοιός και τι κάνει, θα μπορούσε κανείς να κατανοήσει επιστημονικά το μυαλό μας.” Ο τρόπος ταξινόμησης των νευρώνων έχει συζητηθεί πολύ από την έναρξη της σύγχρονης νευροεπιστήμης . Πολλές προσπάθειες για την περιγραφή των ανατομικών, φυσιολογικών και μοριακών χαρακτηριστικών τους ήταν ανεπιτυχείς λόγω της κυτταρικής τους ποικιλομορφίας, δήλωσε ο Yuste. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων δύο δεκαετιών, ωστόσο, το Human Genome Project δημιούργησε μια σειρά μοριακών μεθόδων που επιτρέπουν την ταυτοποίηση και τη φαινοτυπία των κυττάρων σε μεγάλο αριθμό. “Αυτή η μοριακή επανάσταση δημιουργεί βάσεις δεδομένων που είναι πλήρεις, ακριβείς και μόνιμες – ένα τριουβικό περιβάλλον θεωρείται το χρυσό πρότυπο της βιολογίας”, δήλωσε ο Yuste.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας εξαιρετικά αυτοματοποιημένες τεχνικές που αλληλουχούν το RNA μεμονωμένων κυττάρων γρήγορα και οικονομικά, πολλές ομάδες έχουν αρχίσει να συγκεντρώνουν σύνολα δεδομένων για να ταξινομήσουν τους τύπους κυττάρων στον φλοιό. “Η προσέγγιση επιτρέπει τη δειγματοληψία δεκάδων χιλιάδων κυττάρων, δημιουργώντας μια ουσιαστικά πλήρη κάλυψη όλων των υπαρχόντων τύπων κυττάρων στον φλοιό”, δήλωσε ο Yuste. Πριν από δύο χρόνια, κατά τη διάρκεια συζητήσεων σε μια διεθνή συνάντηση για τους φλοιούς των νευρώνων στην Κοπεγχάγη, οι συμμετέχοντες συμφώνησαν ότι ήταν η κατάλληλη στιγμή για να αντιμετωπιστεί επιτέλους η δημιουργία μιας ενοποιημένης ταξινόμησης.
Μια ομάδα 74 επιστημόνων πρότεινε τη χρήση αλληλουχίας RNA μονού κυττάρου ως σκελετού για μια ενοποιημένη ταξινόμηση των φλοιών νευρώνων . Γνωστή ως “Ταξινόμηση της Κοπεγχάγης”, η πρόταση περιγράφεται στο άρθρο Nature Neuroscience . “Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα ιστορικό γεγονός, καθώς αντιμετωπίζει ένα από τα βασικά προβλήματα της νευροεπιστήμης”, δήλωσε ο Yuste. “Ένα ενοποιημένο πλαίσιο είναι σημαντικό όχι μόνο για ερευνητές και κλινικούς που ενδιαφέρονται να κατανοήσουν πώς λειτουργεί ο φλοιός, αλλά θα μπορούσε επίσης να εμπνεύσει παρόμοιες κοινοτικές ταξινομήσεις κυττάρων.”
Στην πραγματικότητα, πρόσθεσε, “υπάρχουν σημαντικές κοινοπραξίες παγκοσμίως με την ταξινόμηση όλων των κυττάρων του σώματος κάτι που θα μπορούσε να είναι μια σημαντική ανακάλυψη για τη βιολογία και την ιατρική.” Με τη νευροεπιστήμη να μεταβαίνει γρήγορα σε ψηφιακά δεδομένα , οι ερευνητές προτείνουν την ταξινόμηση να ενημερώνεται τακτικά χρησιμοποιώντας έναν τύπο αλγορίθμου που χρησιμοποιείται συχνά από τη βιομηχανία λογισμικού για αυτόματη συγκέντρωση δεδομένων. «Είναι συναρπαστικό να πιστεύουμε ότι οι νευροεπιστήμονες στο όχι τόσο μακρινό μέλλον θα μπορούσαν επιτέλους, μέσω της τεχνολογίας, να σπάσουν το αδιέξοδο που μας μαστίζει εδώ και αιώνες», δήλωσε ο Γιούστε.