Ein internationales, von den NIH unterstütztes Team erstellte einen speziesübergreifenden Atlas der Basalganglien und kartierte Millionen von Zellen, um Forschenden dabei zu helfen, die Entwicklung dieses Gehirnschaltkreises und seinen Beitrag zu Krankheiten zu untersuchen.
Die Basalganglien sind miteinander verbundene Strukturen tief im Gehirn, die Bewegung, Lernen, Entscheidungsfindung und Gewohnheiten mitprägen. Im Rahmen der umfassenderen Forschungsarbeit kartierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehr als 25 Millionen Zellen. In einer zentralen speziesübergreifenden Studie wurden 1,8 Millionen Zellkerne von Menschen, Makaken und Marmosetten verglichen und 61 gemeinsame Zellgruppen identifiziert.
Die Forschenden kombinierten Messungen der Genaktivität mit Informationen darüber, wie Gene reguliert werden und wo sich die Zellen befinden. So konnten sie die molekularen Merkmale der Zellen mit der dreidimensionalen Struktur des Gehirns in Verbindung bringen. Das Projekt umfasst außerdem Studien zur Gehirnentwicklung und zu weiteren Arten, darunter Mäuse.
Diese Studien bieten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Möglichkeiten, Erkenntnisse beim Menschen mit Ergebnissen aus Tiermodellen zu vergleichen. Bei einer ersten Anwendung des Atlas werteten Forschende erneut Daten mit Bezug zu Autismus aus. Sie fanden Hinweise auf mögliche Veränderungen in bestimmten Zellpopulationen im Striatum, einem wichtigen Bestandteil der Basalganglien.
Der Atlas selbst bietet keine Behandlungsmöglichkeiten. Er könnte Forschenden dabei helfen, Zellveränderungen im Zusammenhang mit Erkrankungen wie Parkinson und Huntington zu untersuchen. Außerdem könnte er dabei helfen, Fragestellungen für künftige Studien zu entwickeln.
Das BRAIN Initiative Cell Atlas Network will auf dieser Arbeit aufbauen und umfassendere Karten des Gehirns erstellen.