Een ruimtelijk beeld van de (hoofd)verbindingen in muizenhersens
Een mens heeft zo’n 100 miljard hersencellen. Dat kleine muisje 75 miljard. Dat zijn indrukwekkende getallen, maar het wordt nog veelindrukwekkender als je bedenkt dat het in de hersens om verbindingen gaat; althans, dat is de hedendaagse inschatting van hoe hersens werken. Onderzoekers van de universiteit van het Amerikaanse Seattle hebben bij muizen dat hersenverkeer vastgelegd. Andere onderzoekers van dezelfde universiteit hebben de genactiviteit van de hersens van een menselijke foetus bepaald, aan de hand van gevonden RNA. De foetussen waren doodgeboren.
Volgens onderzoekster Hongkui Zeng (de ‘muizenvrouw’) is het werk belangrijk om tot en beter begrip te komen hoe hersens eigenlijk werken. Tot nu toe was zo’n ‘wegenkaart’ alleen nog maar getekend van de nederige worm Caenorhabditis elegans, die is uitgerust met een zeer bescheiden brein van 300 neuronen.
Om de ‘wegenkaart’ te kunnen tekenen hebben Zeng en haar medeonderzoekers plaksgewijze hogeresolutieopnames gemaakt van zo’n 1700 muizenhersentjes. Een heel werk. Al die opnamen combineerden ze vervolgens tot een driedimensioneel beeld; alles bij elkaar zo’n 1,8 petabyte aan gegevens (1 petabyte = 1000 000 gigabyte).
Voor het eerst zijn er nu consistente gegevens van de volledige hersens van een zoogdier(tje). “Het levert ons een wegenkaart op het niveau van grotere steden en snelwegen daartussen”, zegt mede-onderzoeker David Anderson van het Californische instituut voor technologie CalTech. Het vervolg is natuurlijk om ook die kleine weggetjes en kruisingen in beeld te brengen.
De ‘kaart’ van de foetale hersens, zo halverwege de zwangerschap, geeft een beeld van de genactiviteit in een cruciale ontwikkelingsfase van die hersens. Hiervoor gebruikten onderzoekers rond Ed Lein de hersens van vier doodgeboren vruchten van 15 tot 21 weken. Na een beschrijving van de anatomie gemaakt te hebben, isoleerden ze 300 monsters met RNA, om aan de hand daarvan te kunnen vaststellen welke genen actief waren. Alleen een actief gen wordt afgeschreven op een RNA-molecuul (boodschapper-RNA), dat vervolgens dient als mal voor een eiwit. “Genactiviteit in de hersens levert ons waardevolle informatie”, zegt Lein. Daarmee zou volgens de onderzoekers een goed beeld gevormd kunnen worden van welke genen wezenlijk zijn voor de ontwikkeling van gezonde hersens. Een vrij opmerkelijke idee als je bedenkt dat het om de hersens van doodgeboren kinderen gaat.
Bron: bdw