Konektomika mózgu w okresie dojrzewania
Ostatnie badania wskazały na inhibicję w części korowej, a w szczególności na interneurony hamujące typu FS (ang. fast-spiking) w kilku aspektach schizofrenii. W ramach częściowo finansowanego ze środków UE projektu ADOLESCENT DEV (Genetics and physiology of adolescent development in telencephalic interneurons) posłużono się tą informacją w celu zbadania uwarunkowań genetycznych i konektomicznych odpowiadających za ogromne zmiany obserwowane w procesie dojrzewania. Stosując najnowocześniejsze techniki, naukowcy biorący udział w projekcie ADOLESCENT DEV osiągnęli znaczące rezultaty w dwóch kluczowych dziedzinach: izolacji komórek i ustalaniu profilu RNA w obszarze korowym oraz – w dużej mierze – określaniu wpływu czynnika transkrypcyjnego Sox6. Będąc kluczowym regulatorem genetycznym na poziomie lokalnych sieci neuronowych w komórkach interneuronów typu FS, w których dochodzi do ekspresji parwalbuminy (tzw. neuronów koszyczkowych), Sox6 kontroluje proces różnicowania interneuronów korowych. Zespół wykorzystał techniki cytometrii przepływowej i sekwencjonowania RNA wobec interneuronów zawierających białko zielonej fluorescencji w celu opracowania kompletnego transkryptomu wszystkich rodzajów komórek występujących w tkance korowej. Wyniki badań zostały zaprezentowane w kilku czasopismach naukowych, włączając w to dwa artykuły w cieszącym się największym szacunkiem magazynie Science. O znaczeniu wyników projektu ADOLESCENT DEV świadczy niemal 300 cytowań opublikowanych artykułów w ciągu dwóch lat. Osiągnięte rezultaty stały się platformą służącą do mapowania mózgu w odniesieniu do rodzajów komórek określonych przez produkty transkrypcji. Może to ostatecznie przyczynić się do wyjaśnienia jednych z najbardziej skomplikowanych chorób. Do określenia roli, jaką odgrywa Sox6 w dojrzewaniu komórek typu FS w okresie pourodzeniowym, wykorzystano zaawansowany mysi model genetyczny z zapisami elektrofizjologicznymi całych komórek FS. Analiza wykazała, że Sox6 jest niezbędnym elementem procesu przemian w obrębie lokalnych połączeń w komórkach typu FS w okresie pourodzeniowym. Współpracując z zewnętrznym laboratorium, naukowcy opisali przemiany morfologiczne aksonalne oraz presynaptyczne pourodzeniowe zachodzące w procesie przekazywania sygnałów z komórek typu FS do komórek piramidowych. Są to pierwotne neurony pobudzające znajdujące się u ssaków w korze przedczołowej. Wyniki badań zostały przedstawione na siedmiu konferencjach międzynarodowych i ponad dziesięciu uniwersytetach. Uczestnicy projektu ADOLESCENT DEV samodzielnie zorganizowali także dwa międzynarodowe sympozja. Wiedza z dziedziny rozwoju sieci neuronowych wyjaśnia nie tylko mechanizmy rozwoju mózgu, lecz także chorób, których pada on ofiarą. W związku z tym rezultaty projektu wywarły daleko idący wpływ na politykę naukową wielu państw.
