В России разработали метод картирования мозга на основе молекулярных маркеров РНК

Исследователи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне представили технологию Connectome-seq для составления карт соединений между нейронами. Метод основан на присвоении каждой нервной клетке уникального молекулярного штрихкода из РНК.

Специальные белки транспортируют эти штрихкоды от тела нейрона к синапсу — точке контакта двух нервных клеток. После выделения синапсов исследователи применяют высокопроизводительное секвенирование для определения совместно встречающихся пар штрихкодов. Это позволяет установить прямые связи между конкретными нейронами и построить карту нейронной сети.

Технология обеспечивает одновременное картирование тысяч нейронных соединений с точностью до отдельного синапса. При тестировании на мышах метод зафиксировал более 1000 нейронов в понтоцеребеллярной цепи, соединяющей две зоны мозга. Анализ выявил ранее неизвестные паттерны связей и прямые соединения между типами клеток, взаимодействие которых во взрослом мозге не было задокументировано.

Руководитель проекта Боксуан Чжао сообщил о планах команды картировать весь мозг мыши. Технология может применяться для изучения изменений нейронных цепей при нейродегенеративных заболеваниях. Сравнение связей в здоровом и пораженном мозге на разных стадиях болезни позволит выявлять ранние нарушения в работе нейронных сетей до появления клинических симптомов.

Работа опубликована в журнале Nature Methods. Проект получил финансирование от Института нейронаук имени Ву Цая при Стэнфордском университете, Фонда Эльзы Парди и Фонда Эдварда Маллинкродта-младшего.