A Kínai Tudományos Akadémia Automatizálási Intézetének munkatársai átfogó kutatást végeztek, hogy megértsék az emberi agykéreg szerkezeti szerveződését meghatározó genetikai alapelveket. Eredményeik új megvilágításba helyezik az idegi kapcsolatok kialakulását és eloszlását az agy különböző területein.
Fan Lingcsung kutató szerint az emberi agy egy rendkívül összetett hálózat, amely trilló számú kapcsolatot tartalmaz, lehetővé téve a gyors információfeldolgozást. Az egyik legnagyobb rejtély az, hogy ezek a kapcsolatok hogyan alakulnak ki, és miért mutat az agykéreg ilyen precízen szervezett mintázatot.
A tanulmány rámutat arra, hogy mivel a neuronális kapcsolatok száma messze meghaladja a gének számát, a gének nem közvetlenül kódolják ezeket a kapcsolatokat. Ugyanakkor alapvető szerepet játszanak a fehérállományi rostpályák térbeli elrendezésének irányításában. Ennek eredményeként meghatározott szerkezeti mintázatok alakulnak ki az agykéregben.
A kutatók széleskörű adatelemzések során három fő topológiai tengelyt azonosítottak, amelyek meghatározó szerepet játszanak az agyi kapcsolódásokban: a dorszális-ventrális (háti-hasi), az anterior-posterior (előre-hátra) és a mediális-laterális (középső-oldalsó) tengelyek. Ezek a tengelyek szoros összefüggésben állnak a genetikai kifejeződési mintákkal és az embriós fejlődési folyamatokkal, amely az agykéreg szerkezetének genetikai megalapozottságára utal.
A tanulmány egyik legfontosabb eredménye egy „globalis kapcsolati topológia” meghatározása, amely erős összefüggést mutat a neurális kapcsolódások és a génkifejeződés között. Ez az eredmény arra utal, hogy az agy rendkívül összetett szerveződése viszonylag egyszerű genetikai szabályok alapján formálódik, ami új betekintést nyújt az idegi hálózatok fejlődésébe.
A kutatás eredményei nemcsak az idegtudomány területén hozhatnak forradalmi változásokat, hanem hozzájárulhatnak a neurológiai rendellenességek jobb megértéséhez is. A genetikai alapú agykutatás további fejlesztése új lehetőségeket nyithat meg a neuródegeneratív betegségek, mint például az Alzheimer-kór vagy a Parkinson-kór hatékonyabb kezelésére.
