우리의 뇌가 스스로 복구할 수 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

요약: 새로운 연구는 노화와 신경계 질환에서 인간 두뇌의 재생 잠재력을 조사하여 뇌 기능을 향상시키거나 회복시키는 전통적인 전략에 대한 대안을 제공할 수 있습니다. 성인 인간 해마에 대한 최근의 단일 세포 전사 연구는 상충되는 결과를 낳았으며, 저자는 성인 인간 해마에 대한 이러한 연구의 설계, 분석 및 해석이 특별한 주의가 필요한 특정 문제와 중복될 수 있으며 현장에서 열린 토론.

원천: 알다

우리의 뇌는 재생이 가능한가요? 노화 또는 신경 퇴행성 상태에서 이 재생 능력을 활용할 수 있습니까? 이러한 질문은 수년 동안 신경과학 분야에서 격렬한 논쟁을 불러일으켰습니다.

네덜란드 신경과학 연구소(Netherlands Institute of Neuroscience)의 새로운 연구는 상충되는 결과가 있는 이유를 보여주고 이러한 문제를 해결하는 방법에 대한 로드맵을 제안합니다.

노화 또는 신경계 질환에서 인간 두뇌의 재생 잠재력을 활용한다는 아이디어는 특히 현재 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 장애에서 효과적인 치료 전략이 부족한 상황에서 뇌 기능을 향상시키거나 회복시키는 기존 전략에 대한 특히 매력적인 대안을 나타냅니다.

인간의 뇌에 재생 능력이 있는지 여부에 대한 질문은 수년 동안 격렬한 과학적 논쟁의 중심에 있었으며 최근 연구에서는 상충되는 결과를 낳았습니다.

신경발생 및 신경변성 연구실의 Evgenia Salta가 감독하는 Giorgia Tosoni와 Dilara Ayyildiz의 새로운 연구는 이전에 발표된 데이터 세트를 비판적으로 논의하고 재분석합니다. 이 수수께끼에 대한 명확한 답을 아직 찾지 못했다는 것이 어떻게 가능합니까?

인간의 뇌 사후에서 분열하는 세포를 분류한 이전의 연구는 학습과 기억에 중요한 역할을 하고 알츠하이머병의 영향을 많이 받는 구조인 뇌의 해마에서 성인기에 걸쳐 실제로 새로운 세포가 발생할 수 있음을 보여주었습니다.

그러나 다른 연구에서는 이러한 발견과 모순되며 이 영역에서 새로운 뇌 세포의 생성을 감지할 수 없습니다. 개념적 혼란과 방법론적 혼란이 이러한 겉보기에 상반되는 관찰에 기여했을 가능성이 높습니다. 따라서 인간 두뇌의 재생 정도를 밝히는 것은 여전히 ​​어려운 일입니다.

최신 기술

단일 세포 전사 기술의 최근 발전은 다양한 뇌 질환을 앓고 있는 사망한 기증자로부터 인간 뇌에 존재하는 다양한 세포 유형에 대한 귀중한 통찰력을 제공했습니다.

현재까지 단일 세포 전사 기술은 인간 뇌의 희귀 세포 집단을 특성화하는 데 사용되었습니다. 특정 세포 유형을 식별하는 것 외에도 단핵 RNA 시퀀싱은 해마에 있는 세포의 복잡성을 밝히기 위해 특정 유전자 발현 프로필을 조사할 수도 있습니다.

단일 세포 전사 기술의 출현은 당초 이 분야의 논란을 해결하기 위한 만병통치약으로 여겨졌다. 그러나 인간 해마에 대한 최근의 단일 세포 RNA 시퀀싱 연구는 상충되는 결과를 낳았습니다.

두 연구는 이미 신경 줄기 세포를 확인했으며 세 번째 연구는 신경 세포 집단을 감지하지 못했습니다. 이 새로운 방법이 인간의 해마 재생의 존재에 대한 논쟁을 마침내 해결하지 못했습니까? 우리는 마침내 개념적이고 기술적인 문제를 극복하고 반대되는 것처럼 보이는 관점과 결과를 조화시킬 수 있을까요?

기술적 문제

이 연구에서 연구자들은 이전에 발표된 단일 세포 전사체 데이터 세트를 비판적으로 논의하고 재분석했습니다. 그들은 성인 인간 해마에 대한 이러한 연구의 설계, 분석 및 해석이 개념적, 방법론적 및 계산적 수정이 필요한 특정 문제와 혼동될 수 있다고 경고합니다.

이전에 게시된 데이터 세트의 재분석을 통해 특별한 주의가 필요하고 이 분야의 공개 토론에서 큰 이점을 얻을 수 있는 일련의 특정 문제를 조사했습니다.

Giorgia Tosoni: ‘우리는 이전에 발표된 단일 세포 전사체 연구를 분석하고 메타 분석을 수행하여 특히 마우스와 인간을 비교할 때 성인 신경 세포 집단이 다른 종에 걸쳐 안정적으로 식별될 수 있는지 여부를 평가했습니다.

성체 마우스의 신경 과정은 매우 잘 특성화되어 있으며 관련된 여러 세포 그룹의 특징이 알려져 있습니다. 이것은 실제로 인간 뇌의 뉴런을 식별하기 위해 현장에서 광범위하게 사용된 것과 동일한 분자 및 세포 서명입니다.

그러나 많은 진화적 적응으로 인해 우리는 생쥐와 인간 사이의 신경 발생이 다를 것으로 예상합니다. 각 유형의 뉴런에 대한 마커를 조사하고 두 유형 사이에 중첩되는 마커의 양을 조사했습니다.

우리는 둘 사이에 겹치는 부분이 거의 없다는 것을 발견했습니다. 이는 우리가 오랫동안 사용해 온 마우스 추론 기호가 인간의 뇌에 적합하지 않을 수 있음을 시사합니다. 우리는 또한 그러한 연구가 충분한 통계적 힘을 필요로 한다는 것을 발견했습니다. 성인 인간의 뇌에서 뉴런의 재생이 일어난다면, 우리는 그것이 매우 드물 것이라고 예상할 것입니다. 따라서 희귀하고 아마도 신경 인구를 식별하기 위해서는 충분한 세포가 시퀀싱되어야 합니다.

예를 들어 샘플의 품질과 같은 다른 매개변수도 중요합니다. 조직의 품질과 결과 데이터가 시간이 지남에 따라 떨어지기 때문에 기증자 사망과 최종 처리 사이의 시간 간격이 중요합니다.

번식이 핵심이다

Dilara Ayyildiz: “이러한 신기술을 적절하게 적용하면 인간 뇌의 해마 재생을 매핑하고 어떤 세포 유형과 상태가 노화, 신경퇴행성 및 신경정신병에 대한 치료 개입에 가장 적합한지 탐색할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다.” 그러나 재현성과 일관성이 핵심입니다.

분석을 수행하는 동안 우리는 실험 및 계산 파이프라인에서 작지만 매우 중요한 일부 세부 정보와 매개 변수가 결과에 상당한 영향을 미치고 따라서 데이터 해석에 영향을 미칠 수 있음을 깨달았습니다.

정확한 보고는 이러한 단일 세포 전사 실험과 그 분석을 재현 가능하게 만드는 데 필수적입니다. 공통 계산 파이프라인 및 표준을 사용하여 이러한 이전 연구를 재분석한 후, 우리는 이 분야의 명백한 논쟁이 실제로 오해의 소지가 있을 수 있음을 깨달았습니다. .

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신경과학 연구 뉴스 소개

작가: 보도국
원천: 알다
의사소통: 공보실 – KNAW
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“단일 세포 전 사체를 사용하여 성인 해마 신경 발생 매핑 : 조정 또는 연료 논쟁?Giorgia Tosoni 외. 불안한

요약

단일 세포 전 사체를 사용하여 성인 해마 신경 발생 매핑 : 조정 또는 연료 논쟁?

하이라이트

• 성인 해마의 신경 발생에 대한 단일 세포 프로파일링은 핵심 통찰력을 제공할 수 있습니다.
• 방법론적 및 개념적 혼란은 결과 데이터 세트에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 샘플 크기, 계층화, 데이터 처리 및 마커 선택이 중요합니다.
• 프로토콜 및 파이프라인의 최적화 및 공개 공유에 노력을 집중해야 합니다.

요약

생리적 노화나 신경계 질환에서 인간 뇌의 재생 잠재력을 활용한다는 아이디어는 뇌 기능을 향상시키거나 회복시키는 기존 전략에 대한 특히 매력적인 대안을 나타냅니다. 그러나 해결해야 할 첫 번째 주요 질문은 인간의 뇌에 재생 능력이 있는지 여부입니다.

성인 해마에서 신경 발생의 존재는 수년 동안 격렬한 과학적 논쟁의 중심에 있었습니다. 단일 세포 전사 기술의 출현은 처음에는 이러한 논란을 해결하기 위한 만병통치약으로 여겨졌다. 그러나 인간 해마에 대한 최근의 단일 세포 RNA 시퀀싱 연구는 상충되는 결과를 낳았습니다.

여기서는 이전에 발표된 AHN 관련 단일 세포 전사체 데이터 세트를 비판적으로 논의하고 재분석합니다.

우리는 유망하지만 인간 뇌에서 AHN의 단일 세포 전사 프로파일링이 연구 전반에 걸쳐 지속적으로 다루어져야 하고 과학계 내에서 공개적으로 논의되어야 하는 방법론적, 개념적, 생물학적 요인에 의해 혼동될 수 있다고 주장합니다.