Исследование помогает найти генетический образец человеческого мозга

Команда проанализировала МРТ 93 наборов однояйцевых близнецов и 68 наборов разнояйцевых близнецов.

Цель состояла в том, чтобы составить карту генетического родства (или наследственности) корковых и подкорковых структур в их головном мозге.

Исследование здоровых близнецов в возрасте 65 лет и старше открыло важные ключи к разгадке того, как гены влияют на развитие ключевых структур серого вещества, проложив путь к генетическому плану человеческого мозга. или наследственность) корковых и подкорковых структур в их головном мозге. Эти структуры отвечают за различные функции, от памяти и обработки изображений до управления моторикой.

Ведущий исследователь профессор Вэй Вэнь сказал: «Мы знаем, что гены во многом лежат в основе развития мозга. Но мы до сих пор не понимаем, какие именно гены задействованы или как они влияют на различные структуры мозга. Чтобы идентифицировать эти гены, нам нужно сначала узнать, являются ли они общими для разных частей мозга или уникальны для одной структуры. Он добавил, что это первая попытка изучить генетические корреляции между всеми структурами мозга, используя дизайн близнецов.

Команда проанализировала МРТ 93 наборов однояйцевых близнецов и 68 наборов разнояйцевых близнецов. Все эти участники были мужчинами и женщинами европеоидной расы без деменции со средним возрастом 70 лет, проживающими в восточных штатах Австралии.

Ученые измерили объем структур своего мозга (всего 12) и, используя статистическое и генетическое моделирование, определили наследуемость для каждой. Наследственность - это степень, в которой гены вносят вклад в фенотипические или физические различия. Некоторые из основных ключевых открытий заключались в том, что объем корковых и подкорковых структур головного мозга имеет генетический вклад от умеренного до сильного (от 40 до 80 процентов). Подкорковый гиппокамп, который играет ключевую роль в процессах памяти, у пожилых людей имеет генетический вклад более 70%.

Исследование показало, что корковые структуры, в том числе лобная доля (движение, память и мотивация) и затылочная доля (обработка изображений), имеют генетический вклад более 70 процентов.

что это за лист

И, наконец, данные показывают, что в мозгу есть три генетически коррелированных кластера. Это регионы, где одни и те же наборы генов, по-видимому, влияют на несколько структур.

Один кластер включает четыре структуры корковых долей, а два других - кластеры подкорковых структур.

Профессор Перминдер Сачдев сказал: «Присутствие этих трех генетически коррелированных кластеров является наиболее значительным результатом, и в этом заключается новизна работы.

Это дает нам план формирования новой модели мозга, разделенной на генетически связанные структуры. «Мы можем применить это к анализу больших данных и использовать для более эффективного поиска конкретных генов, участвующих в развитии мозга», - добавил он.

Сачдев сказал, что классический дизайн близнецов является важным инструментом для понимания того, имеют ли физические или поведенческие черты генетические детерминанты.

Исследования близнецов сравнивают сходство данной черты (или характеристики) между монозиготными (однояйцевыми) близнецами, у которых общая ДНК 100 процентов, и дизиготными (разнояйцевыми) близнецами, у которых общая ДНК составляет 50 процентов.

виды яблонь фото

В этих исследованиях, если физические признаки у однояйцевых близнецов значительно более схожи, чем у разнояйцевых близнецов, это свидетельствует о сильном генетическом вкладе.

Несмотря на обнаружение значительного генетического вклада во всех исследованных структурах, Сачдев сказал, что он был удивлен низкой генетической корреляцией между корковыми и подкорковыми структурами. Эти структуры имели тенденцию иметь уникальные генетические детерминанты и были лишь слабо связаны между собой.

По его словам, это напоминание о том, что мозг - невероятно сложный орган, который нельзя рассматривать как однородную структуру для генетических целей.

Исследователи надеются, что их результаты приведут к прогрессу в этой области и лучшему пониманию генетической схемы человеческого мозга.

«Это один из важнейших первых шагов, которые необходимо было сделать», - сказал Сачдев.

Добавим: это очень далеко, но если мы сможем понять генетическую основу изменчивости человеческого мозга, мы сможем начать понимать механизмы, которые вызывают эти различия и которые также лежат в основе развития болезней в будущем.

маленький фиолетовый цветок с желтым центром

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Вышеупомянутая статья предназначена только для информационных целей и не предназначена для замены профессиональной медицинской консультации. Всегда обращайтесь за советом к своему врачу или другому квалифицированному медицинскому работнику по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть относительно вашего здоровья или состояния здоровья.