सबसे विस्तृत बेसल गैंग्लिया मस्तिष्क कोशिका एटलस प्रकाशित

शोधकर्ताओं ने अब तक का दुनिया का सबसे विस्तृत बेसल गैंग्लिया एटलस प्रकाशित किया है, जिसमें मनुष्यों, मकाक और मार्मोसेट से 25.5 मिलियन मस्तिष्क कोशिकाएं शामिल हैं। यह कार्य सेल, सेल रिपोर्ट्स, सेल रिपोर्ट्स मेथड्स, सेल सिस्टम्स, सेल जीनोमिक्स और न्यूरॉन में प्रकाशित 26 पेपरों के संग्रह में वर्णित है।

एटलस और इसका दायरा

बेसल गैंग्लिया मस्तिष्क में गहराई में कोशिकाओं के समूह हैं जो मोटर, संज्ञानात्मक, मूड और निर्णय लेने की जानकारी को संसाधित करते हैं। ये पार्किंसंस और हंटिंगटन रोग से लेकर सिज़ोफ्रेनिया, बाइपोलर डिसऑर्डर और लत तक के न्यूरोडीजेनेरेटिव और मानसिक स्थितियों से जुड़े हैं।

एटलस में छह मनुष्यों के मस्तिष्क से 21 मिलियन कोशिकाएं, तीन रीसस और सिनोमोल्गस मकाक से तीन मिलियन कोशिकाएं, और दो मार्मोसेट से 1.5 मिलियन कोशिकाएं शामिल हैं। शोधकर्ताओं ने पहले से प्रकाशित पूरे माउस मस्तिष्क के मानचित्रों से डेटा का भी उपयोग किया।

सहयोग में नौ देशों के सैकड़ों वैज्ञानिक शामिल थे और यह ब्रेन इनिशिएटिव सेल एटलस नेटवर्क (BICAN) का हिस्सा है, जो स्तनधारी मस्तिष्कों के संदर्भ मानचित्र बनाने के उद्देश्य से 2022 में अमेरिकी राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान द्वारा शुरू की गई US$500-मिलियन परियोजना है।

"यह क्षेत्र में हमें जिस बड़े शब्दकोश की आवश्यकता थी, वह है," एना मुनोज़-मंचाडो कहती हैं, जो स्पेन के कैडिज़ विश्वविद्यालय में एक तंत्रिका वैज्ञानिक हैं, जो न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों में बेसल गैंग्लिया का अध्ययन करती हैं।

प्रजातियों के बीच निष्कर्ष

प्राइमेट प्रजातियों के बीच बेसल गैंग्लिया की तुलना करके, शोधकर्ताओं ने मनुष्यों, मकाक और मार्मोसेट में 61 कोशिका प्रकारों की पहचान की जो 76 मिलियन वर्षों से संरक्षित हैं।

टीम ने प्रजातियों के जीवनकाल में विभिन्न विकासात्मक चरणों से मस्तिष्क ऊतक नमूनों का विश्लेषण किया। यह कार्य जीन अभिव्यक्ति, जीन विनियमन को नियंत्रित करने वाले डीएनए संशोधनों, विद्युत गतिविधि की रिकॉर्डिंग, और कोशिका नाभिक के अंदर डीएनए के मोड़ने के बारे में जानकारी को जोड़ता है। शोधकर्ताओं ने यह भी मैप किया कि प्रत्येक कोशिका मस्तिष्क में कहां स्थित है और कोशिकाओं की विशेषता और एनोटेट करने के लिए एक सामान्य ढांचा तैयार किया।

माइकल हॉव्रिलिक्ज़, जो सिएटल, वाशिंगटन में एलन इंस्टीट्यूट फॉर ब्रेन साइंस में एक बायोइंफॉर्मेटिशियन हैं और इस परियोजना में भाग लिया, ने कहा कि यह "मूल रूप से एक ढांचा है जिस पर हम अब काफी आसानी से मस्तिष्क के बाकी हिस्से को पूरा कर सकते हैं।"

बीमारी से संबंधित अंतर्दृष्टि

एक अध्ययन ने 19 मृत मानव दानदाताओं से स्ट्रिएटम में 1.1 मिलियन कोशिकाओं की जांच की, जो बेसल गैंग्लिया की सबसे बड़ी संरचना है। शोधकर्ताओं ने मानव और मकाक स्ट्रिएटम में छह क्षेत्रों की पहचान की जिनमें विशिष्ट आणविक हस्ताक्षर थे, प्रत्येक में न्यूरॉन्स और ग्लियल कोशिकाओं की विशिष्ट आबादी थी।

"इन क्षेत्रों की कोशिकाएं माइक्रोस्कोप के नीचे सभी एक जैसी दिखती हैं, लेकिन उनमें बहुत मजबूत ट्रांसक्रिप्शनल अंतर हैं और व्यक्ति से व्यक्ति में आश्चर्यजनक रूप से सुसंगत हैं," सह-लेखक इवान मैकोस्को ने कहा, जो कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स में ब्रॉड इंस्टीट्यूट ऑफ हार्वर्ड एंड एमआईटी में एक न्यूरोबायोलॉजिस्ट हैं, संस्थान की एक प्रेस विज्ञप्ति में।

मैकोस्को और उनके सहयोगियों ने यह भी पाया कि प्रत्येक क्षेत्र को दूसरे से अलग करने वाले जीन अभिव्यक्ति पैटर्न उम्र के साथ तेजी से समान हो गए, विशेष रूप से हंटिंगटन या पार्किंसंस रोग से प्रभावित मस्तिष्क क्षेत्रों में।

एक अन्य अध्ययन ने 27 से 90 से अधिक वर्ष की आयु के 178 मृत वयस्क दानदाताओं से स्ट्रिएटम और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में लगभग चार मिलियन कोशिकाओं का विश्लेषण किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि दो मस्तिष्क क्षेत्रों की सेलुलर संरचना लोगों के बीच भिन्न थी, विशेष रूप से ग्लियल कोशिकाओं के रूप में ज्ञात गैर-न्यूरोनल कोशिकाओं के लिए।

यह क्यों मायने रखता है

एटलस एक प्रजातियों के बीच संदर्भ डेटाबेस प्रदान करता है जो शोधकर्ताओं को पार्किंसंस रोग से लेकर लत तक की स्थितियों को समझने में मदद करेगा। निष्कर्ष मस्तिष्क कोशिका एटलस के लिए सेलुलर संरचना में व्यक्तिगत अंतरों को ध्यान में रखने की आवश्यकता पर जोर देते हैं, विशेष रूप से ग्लियल कोशिकाओं के बीच।

स्रोत (अंग्रेज़ी में)

• nature.com: Massive atlas of brain region linked to a host of diseases is the most detailed yet | Nature

यह मूल अंग्रेज़ी लेख का एआई द्वारा किया गया अनुवाद है, जिसे स्वचालित रूप से जाँचा गया है ताकि यह मूल लेख जैसी ही बात कहे। स्रोतों की जाँच अंग्रेज़ी में की गई थी।