اطلس تک‌سلولی عقده‌های قاعده‌ای مغز منتشر شد

مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) از انتشار یک اطلس سلولی بسیار گسترده از عقده‌های قاعده‌ای مغز خبر داده است؛ مجموعه‌ای از ساختارهای عمقی مغز که در حرکت ارادی، یادگیری، توجه، عادت‌ها و پردازش پاداش نقش دارند. این پروژه با پشتیبانی برنامه BRAIN Initiative انجام شده و اطلاعات مربوط به هویت، فعالیت و جایگاه میلیون‌ها سلول را در مراحل گوناگون رشد و در چند گونه گرد هم می‌آورد.

اطلس تازه، نتیجه یک کارآزمایی درمانی یا مطالعه‌ای برای سنجش اثر یک دارو نیست. در واقع، یک زیرساخت داده‌ای و مرجع پژوهشی است که به پژوهشگران کمک می‌کند داده‌های سلولی و ژنتیکی را با زبان و نقشه‌ای مشترک بررسی کنند. گزارش‌های همکاران پروژه از ثبت حدود ۲۵٫۵ میلیون سلول در انسان، ماکاک، مارموست و داده‌های مقایسه‌ای موش خبر می‌دهند.

عقده‌های قاعده‌ای شبکه‌ای از هسته‌های عصبی در عمق مغز هستند. اختلال در مدارهای این ناحیه با بیماری‌ها و وضعیت‌های گوناگون عصبی و روان‌پزشکی ارتباط دارد؛ از جمله پارکینسون و هانتینگتون، و نیز برخی اختلالات حرکت، وسواس و اعتیاد. با این حال، وجود ارتباط با یک ناحیه مغزی به معنی آن نیست که همه این بیماری‌ها علت یکسانی دارند یا یک یافته سلولی به‌تنهایی بتواند وضعیت یک فرد را توضیح دهد.

در روش‌های معمول، نمونه بافت ممکن است به‌صورت میانگین بررسی شود و تفاوت میان انواع متعدد نورون‌ها و سلول‌های پشتیبان پنهان بماند. رویکرد تک‌سلولی تلاش می‌کند نشان دهد هر سلول چه الگوی مولکولی دارد و در کجای مدار مغزی قرار گرفته است. افزودن داده‌های مکانی، ژنتیکی و تنظیمات اپی‌ژنتیک می‌تواند برای طراحی پرسش‌های دقیق‌تر در مطالعات بعدی مفید باشد.

بخش انسانی این اطلس بر نمونه‌های اهداییِ مغز پس از مرگ تکیه دارد. پژوهشگران با روش‌های تک‌سلولی و تصویربرداری پیشرفته، ویژگی‌های مولکولی سلول‌ها را به مختصات سه‌بعدی آن‌ها در عقده‌های قاعده‌ای پیوند داده‌اند. داده‌های انسان با داده‌های نخستی‌های غیرانسانی و موش مقایسه شده‌اند تا شباهت‌ها و تفاوت‌های انواع سلولی و مسیرهای رشد بهتر دیده شود.

این مجموعه در قالب گروهی از مطالعات منتشر شده و از ابزارهای عمومی برای استفاده پژوهشگران نیز برخوردار است. ارزش اصلی چنین منبعی در این است که تیم‌های دیگر بتوانند داده‌های خود را با مرجع استاندارد مقایسه کنند، نه اینکه نتایج آن مستقیماً در ویزیت بالینی یا آزمایش‌های روزمره به کار رود.

بر پایه گزارش NIH، یک گروه پژوهشی با استفاده از اطلس مرجع، داده‌های توالی‌یابی پیشین از افراد دارای اوتیسم را دوباره سازمان‌دهی کرد و تغییرات احتمالی در برخی جمعیت‌های سلولیِ جسم مخطط، یکی از اجزای ورودی مهم عقده‌های قاعده‌ای، مشاهده شد. این نتیجه می‌تواند فرضیه نقش مدارهای عمقی مغز در پژوهش اوتیسم را تقویت کند، اما علت اوتیسم را مشخص نمی‌کند و آزمایش تشخیصی جدیدی برای افراد ایجاد نکرده است.

همچنین اطلس می‌تواند در پژوهش درباره پارکینسون، هانتینگتون و دیگر اختلالاتی که با عقده‌های قاعده‌ای ارتباط دارند کاربرد داشته باشد؛ برای مثال، در شناسایی این پرسش که کدام نوع سلول یا کدام مسیر مولکولی در مراحل مختلف بیماری نیازمند بررسی بیشتر است. این کاربردها هنوز به معنی اثبات یک هدف درمانی یا اثربخشی یک مداخله در انسان نیستند.

داده‌های پس از مرگ، هرچند برای مطالعه بافت انسانی ضروری‌اند، نمی‌توانند تمام پویایی‌های مغز زنده، اثر داروها، محیط، سابقه بیماری یا تغییرات بلندمدت را بازسازی کنند. مقایسه میان گونه‌ها نیز بسیار ارزشمند است، اما هر نتیجه‌ای که در مدل حیوانی دیده می‌شود لزوماً به انسان قابل تعمیم نیست. افزون بر این، اطلس مرجع نشان‌دهنده تفاوت‌ها و الگوهای سلولی است و به‌تنهایی رابطه علت و معلولی را ثابت نمی‌کند.

این خبر، انتشار یک منبع پژوهشی بین‌المللی با پشتیبانی NIH در آمریکا است و درباره مجوز یک دارو، ایمپلنت، آزمایش تشخیصی یا دسترسی درمانی در ایران نیست. بنابراین نباید آن را نشانه عرضه قریب‌الوقوع یک درمان تازه برای پارکینسون، اوتیسم یا سایر اختلالات عصبی دانست. تصمیم‌های درمانی فردی همچنان باید با پزشک و تیم درمان واجدصلاحیت مطرح شود.