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워싱턴 — 과학자들은 이전보다 세포 수준에서 인간의 뇌를 더 자세히 조사함으로써 우리의 가장 복잡한 기관에 서식하는 3,300개가 넘는 엄청난 양의 세포 유형을 식별하여 신경학적인 세포 기반을 결정하는 데 도움이 될 수 있는 지도책을 만들었습니다. 질병. 새로운 치료법을 촉진합니다.

목요일에 공개된 야망은 또한 인간과 다른 영장류(침팬지, 고릴라, 붉은 털 원숭이, 유인원)의 뇌 사이의 유사점과 차이점을 조사하여 우리를 진화적 친척들과 분리시키고 우리를 진정한 인간으로 만드는 몇 가지 요소를 강조했습니다.

이 연구는 사이언스(Science)와 다른 두 저널에 발표된 21개 연구에서 발표되었으며, 미국 정부의 BRAIN Initiative의 Cell Count Network Consortium의 지원을 받았습니다.

인간의 두뇌는 감지, 움직임, 읽기, 쓰기, 말하기, 사고 등의 유용성과 세포의 다양성 측면에서 복잡합니다.

신경 세포 또는 신경 세포는 뇌의 기본 단위로 감각 입력을 받고 명령을 근육에 전달하며 전기 신호를 전송합니다. 뇌는 약 1000억 개의 뉴런과 더 많은 수의 비뉴런 세포로 구성되어 있습니다. 이 모든 것들은 다양한 기능을 관장하는 수백 개의 서로 다른 뇌 구조로 구성되어 있습니다.

이번 연구에서는 이전에 알려진 것보다 거의 10배 더 많은 3,313개의 세포 유형을 식별했으며, 각 세포 유형이 사용하는 전체 유전자 세트를 확인하면서 뇌의 지역적 분포를 매핑했습니다.

연구원 중 한 명인 시애틀 소재 Allen Institute for Brain Science의 신경과학자 Ed Lin은 “뇌 세포의 지도집은 전체적으로 우리가 인간으로서 할 수 있는 모든 것에 대한 세포 기질을 제공합니다.”라고 말했습니다.

서로 다른 세포 유형은 뚜렷한 특성을 갖고 있으며 질병에 따라 다르게 영향을 받을 가능성이 높다고 Lin은 말했습니다.

한 가지 놀라운 점은 학습, 의사결정, 감각 지각, 기억, 언어 등 고등 인지 기능을 담당하는 신피질이 아닌 진화적으로 오래된 뇌 부분인 중뇌와 후뇌에 세포 다양성이 집중되어 있다는 점입니다.

알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성측색경화증 등 뇌 관련 질환은 가장 난치병에 속한다.

Lin은 “대부분의 뇌 질환은 아직 치료법이 없거나 치료법이 없으며, 이 아틀라스는 질병의 상세한 세포 기반을 이해하고 미래 세대의 치료법을 목표로 하는 진전을 가속화하기 위한 기준선 역할을 해야 합니다”라고 말했습니다.

연구자들은 치매의 가장 흔한 유형인 알츠하이머병과 정신분열증, 양극성 장애, 주요 우울증을 포함한 다양한 신경 및 정신 질환과 관련된 유전적 스위치와 뇌 세포 유형을 지도화했습니다.

그들은 뇌에 있는 면역 세포의 일종인 소교세포와 알츠하이머병 사이의 연관성을 확인했고, 뇌의 특정 유형의 신경 세포와 현실과의 단절을 특징으로 하는 심각한 정신 질환인 정신분열증 사이의 연관성을 밝혀냈습니다.

또한 연구자들은 인간과 침팬지, 고릴라와 같은 가장 가까운 진화 친척의 측두엽(언어 이해와 관련된 신피질 영역, 기타 고등 인지 기능)을 비교하여 인간 특유의 특성을 찾았습니다.

세포 조직은 유사했지만 신경 전달과 관련된 여러 유전자를 포함하여 일부 유전자는 인간에서 다른 두 종과 다르게 기능하는 것으로 밝혀졌습니다.

Allen Institute의 신경과학자인 Trygve Bakken은 “이는 인간의 피질 회로 기능과 우리의 고유한 인지 능력의 차이에 기여할 수 있는 피질 뉴런의 전문화가 가속화되었음을 의미합니다.”라고 말했습니다.

Lin은 침팬지나 고릴라와 비교하여 인간의 특정 세포 유형에서 발생한 이러한 분자 변형은 “함께 연결되는 방식 또는 이러한 연결의 유연성”에 영향을 미칠 가능성이 높으며 인간의 뇌를 특별하게 만드는 중요한 부분일 수 있다고 덧붙였습니다.

과학자들은 뇌 연구에서 갈 길이 멀다고 기대합니다.

다른 연구자 중 한 명인 캘리포니아 대학교 샌디에이고 후생유전학 센터 소장인 핑 렌(Ping Ren)은 “우리는 이제 인간 두뇌의 복잡성을 파악하기 시작했습니다.”라고 말했습니다. “뇌 구조와 기능의 다양성, 다양성, 기능을 완전히 이해하려면 더 많은 연구가 필요합니다.”

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