آیا مغز انسان می تواند خود را بازسازی کند؟ ، رمز و راز بازسازی مغز - مجله تخصصی کامپیوتر

به گزارش خبرنگاران به نقل از rahnamato، استفاده از ظرفیت بالقوه بازسازی مغز در زمینه پیری یا اختلالات عصبی جایگزین امیدوار کننده ای برای رویکردهای سنتی به منظور تقویت یا بازیابی عملکرد مغز است به ویژه با توجه به آن که تا به امروز درمان های موثری برای بیماری های عصبی مانند آلزایمر وجود ندارند. بحث در مورد این که آیا مغز انسان واقعا می تواند بازسازی شود سال ها موضوعی بحث انگیز بوده است و مطالعات اخیر یافته های متناقضی را ارائه کرده اند. در مطالعه ای تازه اجرا شده در هلند داده های منتشر شده پیشین مورد ارزیابی دوباره قرار گرفتند.

مطالعات پیشین که در آن سلول های تقسیم کننده در مغز انسان پس از مرگ علامت گذاری شده بودند نشان دادند که سلول های تازه واقعا می توانند در طول بزرگسالی در هیپوکامپ مغز ما ایجاد شوند ساختاری که نقش مهمی در یادگیری و حافظه ایفا می کند و هم چنین به شدت در بیماری آلزایمر تحت تاثیر قرار می گیرد. این در حالیست که نتایح مطالعات دیگر با این نتایج تناقض دارند و نتوانسته اند تولید سلول های مغزی تازه در این ناحیه را تشخیص دهند. احتمالا عوامل محدوش کننده مفهومی و روش شناختی باعث ایجاد این نتایج به ظاهر متضاد شده اند. از این رو روشن ساختن اندازه بازسازی در مغز انسان یک چالش به جای مانده است.

فناوری های تازه و پیشرفته

پیشرفت های اخیر در فناوری های رونویسی تک سلولی بینش های ارزشمندی را در مورد انواع سلول های مختلف موجود در مغز انسان از اهداکنندگان متوفی مبتلا به بیماری های مغزی مختلف ارائه کرده اند. تا به امروز از فناوری های رونویسی تک سلولی برای توصیف جمعیت های سلولی نادر در مغز انسان استفاده شده است. علاوه بر شناسایی انواع سلول های خاص توالی یابی RNA تک هسته ای قادر است پروفایل های بیان ژن خاص را برای کشف کامل پیچیدگی سلول های هیپوکامپ کشف کند.

ظهور فناوری های رونویسی تک سلولی در ابتدا به عنوان نوشدارویی برای حل اختلافات در این عرصه قلمداد شد. با این وجود، مطالعات اخیر توالی یابی RNA تک سلولی در هیپوکامپ انسان نتایج متناقضی را به همراه داشتند. دو مطالعه در واقع سلول های بنیادی عصبی را شناسایی کردند در حالی که مطالعه سوم نتوانست هیچ جمعیت عصبی ای را شناسایی کند. آیا این رویکردهای بدیع یک بار دیگر نمی توانند در نهایت بحث در مورد وجود بازسازی هیپوکامپ در انسان را حل کنند؟ آیا در نهایت می توانیم بر چالش های مفهومی و فنی غلبه کنیم و این دیدگاه ها و یافته های به ظاهر متضاد را با یکدیگر تطبیق دهیم؟

مسائل فنی

در مطالعه تازه پژوهشگران به طور انتقادی مجموعه داده های رونویسی تک سلولی منتشر شده پیشین را مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار دادند. آنان هشدار می دهند که طراحی، تجزیه و تحلیل و تفسیر این مطالعات در هیپوکامپ انسان بالغ می تواند با مسائل خاصی اشتباه گرفته شود که تنظیمات مفهومی، روش شناختی و محاسباتی را می طلبد.

با تجزیه و تحلیل مجدد مجموعه داده های منتشر شده پیشین مجموعه چالش های خاص بررسی شد که نیاز به توجه خاصی دارد. ارزیابی با این هدف صورت گرفت که آیا جمعیت های نوروژنیک بالغ را می توان به طور قابل اعتماد در گونه های مختلف به ویژه هنگام مقایسه موش ها و انسان ها شناسایی کرد یا خیر. فرآیند نوروژنیک در موش های بالغ به خوبی تعیین شده و پروفایل های جمعیت های مختلف سلولی درگیر شناخته شده است.

این موارد در واقع همان امضاهای مولکولی و سلولی هستند که به طور گسترده در این زمینه برای شناسایی سلول های عصبی در مغز انسان استفاده شده اند. با این وجود، در مطالعه تازه به دلیل چندین سازگاری تکاملی این انتظار وجود داشت که نوروژنز (تولید سلول های عصبی تازه) بین موش و انسان متفاوت باشد. پژوهشگران نشانگرها برای هر نوع سلول عصبی را بررسی کردند و به اندازه همپوشانی نشانگر بین این دو گونه توجه داشتند.

آنان همپوشانی بسیار کمی بین آن دو پیدا کردند. نتایج نشان دادند نشانگرهای استنباط شده از طریق موش که مدت ها بود که از آن استفاده می شد ممکن است برای مغز انسان مناسب نباشند. هم چنین، پژوهشگران کشف کردند که چنین مطالعاتی به قدرت آماری کافی نیاز دارند: اگر بازسازی سلول های عصبی در مغز انسان بالغ رخ دهد انتظار داریم که بسیار نادر باشد. بنابراین، سلول های کافی باید توالی یابی شوند تا بتوان آن جمعیت های کمیاب و احتمالا نوروژنیک را شناسایی کرد. پارامترهای دیگری نیز اهمیت دارند که از جمله آن ها کیفیت نمونه ها، فاصله بین مرگ اهدا کننده و نوع پردازش بسیار مهم هستند زیرا کیفیت بافت و داده های حاصل در طول زمان کاهش می یابد.

تکرارپذیری عاملی کلیدی است

فناوری های تازه زمانی که به درستی به کار گرفته شوند فرصتی منحصر به فرد برای نقشه برداری از بازسازی هیپوکامپ در مغز انسان و کشف این که کدام نوع سلول ها و حالات ممکن است برای مداخلات درمانی در بیماری های ناشی پیری، تخریب کننده عصبی و عصبی - روان پزشکی مناسب تر باشند ارائه می دهند. با این وجود، تکرار پذیری و سازگاری عواملی کلیدی هستند. پژوهشگران در حین تجزیه و تحلیل متوجه شدند که برخی از جزئیات و پارامترهای به ظاهر کوچک اما بسیار حیاتی در مسیر آزمایش و محاسبات می توانند تاثیر زیادی بر نتایج داشته باشند و از این رو بر تفسیر داده ها تاثیر بگذارند. گزارش دهی دقیق برای تکرار پذیری این آزمایش های رونویسی تک سلولی و تجزیه و تحلیل آن امری ضروری است.

مقاله های مرتبط

• چرا در نیمه شب گرسنه می شویم؟
• (تصاویر) زشت ترین حیوانات جهان!