Bagaimana kita tahu jika otak kita mampu memperbaiki dirinya sendiri?

ringkasan: Sebuah studi baru meneliti potensi regeneratif otak manusia dalam penuaan dan penyakit saraf, yang dapat memberikan alternatif strategi tradisional untuk meningkatkan atau memulihkan fungsi otak. Studi transkripsi sel tunggal baru-baru ini di hippocampus manusia dewasa telah menghasilkan hasil yang bertentangan, dan penulis menemukan bahwa desain, analisis, dan interpretasi dari studi ini di hippocampus manusia dewasa dapat tumpang tindih dengan masalah spesifik yang memerlukan perhatian khusus dan akan sangat diuntungkan darinya. diskusi terbuka di lapangan.

sumber: Tahu

Apakah otak kita bisa beregenerasi? Bisakah kita memanfaatkan kapasitas regeneratif ini selama penuaan atau dalam kondisi neurodegeneratif? Pertanyaan-pertanyaan ini telah memicu perdebatan sengit di bidang ilmu saraf selama bertahun-tahun.

Sebuah studi baru dari Netherlands Institute of Neuroscience menunjukkan mengapa ada hasil yang bertentangan dan menyarankan peta jalan untuk memecahkan masalah ini.

Gagasan untuk mengeksploitasi potensi regeneratif otak manusia pada penuaan atau penyakit saraf merupakan alternatif yang sangat menarik untuk strategi konvensional untuk meningkatkan atau memulihkan fungsi otak, terutama mengingat kurangnya strategi terapi yang efektif pada gangguan neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer.

Pertanyaan apakah otak manusia memiliki kemampuan untuk beregenerasi atau tidak telah menjadi pusat perdebatan ilmiah yang intens selama bertahun-tahun, dan studi terbaru telah menghasilkan hasil yang bertentangan.

Sebuah studi baru dari Giorgia Tosoni dan Dilara Ayyildiz, diawasi oleh Evgenia Salta di Laboratorium Neurogenesis dan Neurodegenerasi, secara kritis membahas dan menganalisis ulang kumpulan data yang diterbitkan sebelumnya. Bagaimana mungkin kita belum menemukan jawaban yang jelas untuk teka-teki ini?

Studi sebelumnya di mana sel-sel yang membelah disortir di otak manusia postmortem telah menunjukkan bahwa sel-sel baru memang dapat muncul sepanjang masa dewasa di hippocampus otak kita, sebuah struktur yang memainkan peran penting dalam pembelajaran dan ingatan dan juga sangat dipengaruhi oleh penyakit Alzheimer.

Namun, penelitian lain bertentangan dengan temuan ini dan tidak dapat mendeteksi generasi sel otak baru di area ini. Kebingungan konseptual dan metodologis kemungkinan berkontribusi pada pengamatan yang tampaknya berlawanan ini. Oleh karena itu, menjelaskan sejauh mana regenerasi di otak manusia tetap menantang.

Teknologi terbaru

Kemajuan terbaru dalam teknologi transkripsi sel tunggal telah memberikan wawasan berharga tentang berbagai jenis sel yang ada di otak manusia dari donor yang meninggal karena berbagai penyakit otak.

Hingga saat ini, teknik transkripsi sel tunggal telah digunakan untuk mengkarakterisasi populasi sel langka di otak manusia. Selain mengidentifikasi jenis sel tertentu, pengurutan RNA mononuklear juga dapat menyelidiki profil ekspresi gen tertentu untuk mengungkapkan kompleksitas sel di hippocampus.

Munculnya teknologi transkripsi sel tunggal awalnya dipandang sebagai obat mujarab untuk menyelesaikan kontroversi di bidang ini. Namun, studi sekuensing RNA sel tunggal baru-baru ini di hippocampus manusia telah menghasilkan hasil yang bertentangan.

Dua penelitian telah mengidentifikasi sel punca saraf, sementara yang ketiga gagal mendeteksi populasi saraf. Apakah metode baru ini – lagi-lagi – akhirnya gagal menyelesaikan perdebatan tentang adanya regenerasi hipokampus pada manusia? Akankah kita akhirnya dapat mengatasi tantangan konseptual dan teknis serta mendamaikan sudut pandang dan hasil yang tampaknya berlawanan?

Masalah teknis

Dalam studi ini, para peneliti secara kritis mendiskusikan dan menganalisis ulang kumpulan data transkriptom sel tunggal yang diterbitkan sebelumnya. Mereka memperingatkan bahwa desain, analisis, dan interpretasi studi ini pada hippocampus manusia dewasa dapat dibingungkan dengan isu spesifik yang memerlukan modifikasi konseptual, metodologis, dan komputasi.

Melalui analisis ulang kumpulan data yang diterbitkan sebelumnya, serangkaian tantangan khusus yang memerlukan perhatian khusus dan akan sangat bermanfaat dari diskusi terbuka di bidang ini diselidiki.

Giorgia Tosoni: ‘Kami menganalisis studi transkriptom sel tunggal yang diterbitkan sebelumnya dan melakukan meta-analisis untuk menilai apakah populasi neuron dewasa dapat diidentifikasi dengan andal di berbagai spesies, terutama ketika membandingkan tikus dan manusia.

Proses saraf pada mencit dewasa ditandai dengan sangat baik, dan ciri-ciri dari berbagai kelompok sel yang terlibat diketahui. Ini sebenarnya adalah tanda tangan molekuler dan seluler yang sama yang telah digunakan secara luas di lapangan juga untuk mengidentifikasi neuron di otak manusia.

Namun, karena banyaknya adaptasi evolusioner, kami memperkirakan neurogenesis antara tikus dan manusia berbeda. Kami memeriksa penanda untuk setiap jenis neuron dan memeriksa jumlah penanda yang tumpang tindih antara kedua jenis tersebut.

Kami menemukan sangat sedikit, jika ada, tumpang tindih di antara keduanya, menunjukkan bahwa tanda-tanda yang disimpulkan tikus yang telah kami gunakan sejak lama mungkin tidak sesuai untuk otak manusia. Kami juga menemukan bahwa studi semacam itu memerlukan kekuatan statistik yang cukup: jika regenerasi neuron terjadi pada otak manusia dewasa, kami memperkirakan hal itu akan sangat jarang terjadi. Oleh karena itu, sel-sel yang cukup perlu diurutkan untuk mengidentifikasi populasi saraf yang langka itu.

Parameter lain juga penting, misalnya kualitas sampel. Interval waktu antara kematian donor dan proses definitif sangat penting, karena kualitas jaringan dan data yang dihasilkan menurun dari waktu ke waktu.

Reproduksi adalah kuncinya

Dilara Ayyildiz: “Teknologi baru ini, bila diterapkan dengan tepat, memberikan peluang unik untuk memetakan regenerasi hippocampal di otak manusia dan mengeksplorasi jenis dan kondisi sel mana yang paling dapat menerima intervensi terapeutik pada penyakit penuaan, neurodegeneratif, dan neuropsikiatri.” Namun, reproduktifitas dan konsistensi adalah kuncinya.

Saat melakukan analisis, kami menyadari bahwa beberapa detail dan parameter yang tampaknya kecil, namun sangat penting dalam pipa eksperimen dan komputasi dapat berdampak signifikan pada hasil, dan dengan demikian memengaruhi interpretasi data.

Pelaporan yang akurat sangat penting untuk membuat eksperimen transkripsi sel tunggal ini dan analisisnya dapat direproduksi. Setelah kami menganalisis ulang studi sebelumnya menggunakan jaringan dan standar komputasi yang umum, kami menyadari bahwa kontroversi yang tampak di area ini mungkin sebenarnya menyesatkan: dengan pekerjaan kami, kami menyarankan bahwa sebenarnya ada lebih banyak hal yang dapat disepakati daripada yang kami pikirkan sebelumnya. .

Abstrak dibuat dengan bantuan mengobrol Teknologi kecerdasan buatan

Tentang Berita Penelitian Ilmu Saraf ini

pengarang: kantor pers
sumber: Tahu
komunikasi: Kantor Pers – TAHU
gambar: Gambar berada di domain publik

Pencarian asli: akses terbuka.
“Memetakan neurogenesis hippocampal dewasa menggunakan transkriptom sel tunggal: merekonsiliasi atau memicu kontroversi?Oleh Giorgia Tosoni dkk. grogi

ringkasan

Memetakan neurogenesis hippocampal dewasa menggunakan transkriptom sel tunggal: merekonsiliasi atau memicu kontroversi?

Highlight

• Pembuatan profil neurogenesis sel tunggal di hippocampus dewasa dapat memberikan wawasan penting
• Kebingungan metodologis dan konseptual dapat memengaruhi kumpulan data yang dihasilkan
• Ukuran sampel, stratifikasi, pemrosesan data, dan pemilihan penanda sangat penting
• Upaya harus fokus pada pengoptimalan dan berbagi protokol dan jalur pipa secara publik

ringkasan

Gagasan memanfaatkan potensi regeneratif otak manusia dalam penuaan fisiologis atau penyakit saraf merupakan alternatif yang sangat menarik untuk strategi konvensional untuk meningkatkan atau memulihkan fungsi otak. Namun, pertanyaan besar pertama yang perlu dijawab adalah apakah otak manusia memiliki kemampuan untuk beregenerasi.

Keberadaan neurogenesis pada hippocampus dewasa telah menjadi pusat perdebatan ilmiah yang intens selama bertahun-tahun. Munculnya teknologi transkripsi sel tunggal awalnya dipandang sebagai obat mujarab untuk menyelesaikan kontroversi ini. Namun, studi sekuensing RNA sel tunggal baru-baru ini di hippocampus manusia telah menghasilkan hasil yang bertentangan.

Di sini, kami secara kritis mendiskusikan dan menganalisis ulang dataset transkriptom sel tunggal terkait AHN yang diterbitkan sebelumnya.

Kami berpendapat bahwa, meskipun menjanjikan, profil transkripsi AHN sel tunggal di otak manusia dapat dikacaukan oleh faktor metodologis, konseptual, dan biologis yang harus secara konsisten ditangani di seluruh studi dan didiskusikan secara terbuka dalam komunitas ilmiah.