Cum știința indiană cartografiază ultima frontieră a creierului
În ultimii 100 de ani, neurosciențiștii au studiat creierul uman similar cu modul în care cartografii timpurii au explorat ținuturi necunoscute, adunând observații disparate. Potrivit bbc.com, cercetătorii de la Sudha Gopalakrishnan Brain Centre (SGBC) din cadrul Institutului Indian de Tehnologie, Madras (IIT-M) au realizat un atlas tridimensional detaliat al trunchiului cerebral uman, deschizând noi oportunități în domeniul neurologiei.
👉 Descrierea modelului 3D Anchor
Cercetătorii au creat ceea ce numesc "Anchor" (Atlas of Neurochemical Characterisation of the Human Brainstem with 3D Reconstruction), un model 3D care combină peste 500 de secțiuni de țesut din creiere fetal, copilărie și adult. Folosind imagini de microscop de înaltă rezoluție, acest atlas identifică peste 200 de clustere de celule cerebrale și căi nervoase, folosind opt markeri chimici pentru a distinge diferitele tipuri de celule. Deși trunchiul cerebral reprezintă doar o mică parte din creier, acesta este esențial pentru funcțiile vitale, cum ar fi respirația și bătăile inimii.
👉 Importanța Anchor
Anchor îmbină două domenii care au fost în mare parte separate: imagistica medicală, care prezintă creierul în ansamblu, și patologia celulară, care analizează fiecare celulă în parte. "Vedem un program vizionar care plasează India pe masa internațională", spune Shubha Tole de la Tata Institute of Fundamental Research, descriind proiectul drept o "integrare fără precedent" a ingineriei, neuroștiințelor și medicinei.
De obicei, medicii examinează creierul întreg în timpul autopsiilor sau al intervențiilor neurochirurgicale, iar uneori se examinează doar 15-20 de secțiuni dintr-un organ ce conține aproximativ 86 de miliarde de neuroni. "Ceea ce a creat centrul indian este ceea ce am visat la începutul carierei mele - să am scanări ale creierului care să se potrivească cu anatomia microscopică a acestuia", afirmă Rebecca Folkerth, afiliată la Harvard Medical School.
👉 Aplicații și impact
Atlasul este disponibil gratuit online, cu speranța că va deveni un instrument de referință pentru neuroștiinței și neurologii din întreaga lume. Prin compararea hărților trunchiului cerebral sănătos cu țesutul bolnav, oamenii de știință speră să înțeleagă mai bine tulburările precum boala Parkinson, AVC-ul și sindromul mort infantil (SIDS). Deși Anchor nu este un instrument de diagnosticare, valoarea sa constă în întrebările pe care le poate ajuta să le răspundă.
De exemplu, Partha Mitra de la Cold Spring Harbor Laboratory a menționat că atlasele detaliate ale creierului ar putea avea un impact "transformator" asupra studiului bolilor neurologice, ajutând la identificarea diferențelor dintre creierele afectate de boli precum Alzheimer sau autism și cele sănătoase. Atlasul are de asemenea potențialul de a ajuta neurochirurgii să navigheze mai eficient în regiunile delicate ale creierului.
În urma unui efort de 18 luni, 20 de cercetători au analizat manual peste 200 de secțiuni de creier, combinând imagistica RMN, anatomia microscopică și reconstrucția 3D într-un singur atlas digital. SGBC reunește acum peste 200 de cercetători, ingineri și tehnicieni în colaborare cu experți din întreaga lume.
Chiar dacă cercetătorii au realizat hărți detaliate ale creierului uman, studiile detaliate ale țesutului cerebral uman sunt rare, iar SGBC își propune să obțină imagini ale mai mult de 100 de creiere umane din diferite etape ale vieții și afecțiunilor neurologice. Noua hartă nu va rezolva misterele creierului uman, dar îi va oferi cercetătorilor un instrument mai detaliat pentru a formula întrebări mai precise.