అధునాతన ఇమేజింగ్ మరియు మైక్రోస్కోపీ పద్ధతులను ఉపయోగించి ఎలుకల మెదడులను అభివృద్ధి చేసే 3D అట్లాస్‌ను పెన్ స్టేట్ కాలేజ్ ఆఫ్ మెడిసిన్ పరిశోధకుల బృందం మరియు ఐదు వేర్వేరు ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ల నుండి సహకారులు రూపొందించారు. ఈ కొత్త అట్లాస్ మొత్తం క్షీరద మెదడు యొక్క మరింత డైనమిక్, 360-డిగ్రీల చిత్రాన్ని అందిస్తుంది, ఇది పిండం మరియు తక్షణ ప్రసవానంతర దశలలో అభివృద్ధి చెందుతుంది మరియు పరిశోధకులు మెదడు అభివృద్ధిని అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు న్యూరో డెవలప్‌మెంటల్ డిజార్డర్‌లను అధ్యయనం చేయడంలో సహాయపడే సాధారణ సూచన మరియు శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన ఫ్రేమ్‌వర్క్‌గా పనిచేస్తుంది.
వారు తమ రచనలను ఈరోజు (అక్టోబర్ 21)లో ప్రచురించారు నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్.
“మ్యాప్‌లు జ్ఞానాన్ని పెంపొందించడానికి ఒక ప్రాథమిక మౌలిక సదుపాయాలు, కానీ అభివృద్ధి చెందుతున్న మెదడు యొక్క అధిక-రిజల్యూషన్ 3D అట్లాస్ మా వద్ద లేదు” అని పెన్ స్టేట్ కాలేజ్ ఆఫ్ మెడిసిన్‌లోని న్యూరల్ మరియు బిహేవియరల్ సైన్సెస్ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ మరియు సీనియర్ రచయిత యోంగ్సూ కిమ్ అన్నారు. కాగితం. “సాధారణ పరిస్థితులలో మెదడు ఎలా పెరుగుతుందో మరియు మెదడు రుగ్మత ఉద్భవించినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి మేము అధిక-రిజల్యూషన్ మ్యాప్‌లను రూపొందిస్తున్నాము.”
భౌగోళిక అట్లాసెస్ అనేది ప్రాంతాలు మరియు దేశాల మధ్య సరిహద్దులు, పర్వతాలు మరియు నదులు వంటి లక్షణాలు మరియు రోడ్లు మరియు హైవేలు వంటి మార్గాలతో సహా భూమి యొక్క భౌగోళికం యొక్క సమగ్ర వీక్షణను అందించే మ్యాప్‌ల సమాహారం. ముఖ్యంగా, వారు నిర్దిష్ట స్థానాలను గుర్తించడానికి మరియు ప్రాంతాల మధ్య ప్రాదేశిక సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి వినియోగదారులను అనుమతించే సాధారణ అవగాహనను అందిస్తారు.
అదేవిధంగా, మెదడు యొక్క నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మెదడు అట్లాస్‌లు పునాది. మెదడు ప్రాదేశికంగా ఎలా నిర్వహించబడుతుందో మరియు మెదడు నిర్మాణం, పనితీరు మరియు వివిధ ప్రాంతాలు మరియు న్యూరాన్‌లు ఎలా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయో అర్థం చేసుకోవడానికి అవి పరిశోధకులకు సహాయపడతాయి. ఇంతకుముందు, శాస్త్రవేత్తలు 2D హిస్టాలజీ-ఆధారిత స్నాప్‌షాట్‌లకు పరిమితం చేయబడ్డారు, ఇది శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన ప్రాంతాలను మూడు కోణాలలో మరియు సంభవించే ఏవైనా మార్పులను వివరించడం సవాలుగా చేస్తుంది, కిమ్ చెప్పారు.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, మొత్తం మెదడు ఇమేజింగ్ టెక్నిక్‌లలో విపరీతమైన పురోగతి ఉంది, ఇది పరిశోధకులు మొత్తం మెదడును అధిక రిజల్యూషన్‌లో చూడటానికి మరియు పెద్ద-స్థాయి 3D డేటాసెట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ డేటాను విశ్లేషించడానికి, శాస్త్రవేత్తలు వయోజన మౌస్ మెదడు యొక్క 3D రిఫరెన్స్ అట్లాస్‌లను అభివృద్ధి చేశారని కిమ్ వివరించారు, ఇది క్షీరదాల మెదడుకు ఒక నమూనా. అట్లాస్‌లు సార్వత్రిక శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను అందిస్తాయి, ఇది పరిశోధకులు విభిన్న డేటాసెట్‌లను అతివ్యాప్తి చేయడానికి మరియు తులనాత్మక విశ్లేషణలను నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది. అయినప్పటికీ, అభివృద్ధి చెందుతున్న మౌస్ మెదడుకు సమానమైనది ఏదీ లేదు, ఇది పిండం మరియు ప్రసవానంతర దశలలో ఆకారం మరియు వాల్యూమ్‌లో వేగంగా మార్పులకు లోనవుతుంది.
“అభివృద్ధి చెందుతున్న మెదడు యొక్క ఈ 3D మ్యాప్ లేకుండా, మేము అభివృద్ధి చెందుతున్న 3D అధ్యయనాల నుండి డేటాను ప్రామాణిక ప్రాదేశిక ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లోకి అనుసంధానించలేము లేదా డేటాను స్థిరమైన పద్ధతిలో విశ్లేషించలేము” అని కిమ్ చెప్పారు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, 3D మ్యాప్ లేకపోవడం న్యూరోసైన్స్ పరిశోధన యొక్క పురోగతిని అడ్డుకుంటుంది.
పరిశోధనా బృందం మౌస్ మెదడు యొక్క మల్టీమోడల్ 3D కామన్ కోఆర్డినేట్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను ఏడు డెవలప్‌మెంటల్ టైమ్‌పాయింట్‌లలో రూపొందించింది — పిండం కాలంలో నాలుగు పాయింట్లు మరియు తక్షణ ప్రసవానంతర దశలో మూడు కాలాలు. MRIని ఉపయోగించి, వారు మెదడు యొక్క మొత్తం రూపం మరియు నిర్మాణం యొక్క చిత్రాలను సంగ్రహించారు. వారు లైట్ షీట్ ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించారు, ఇది మొత్తం మెదడును ఒకే-సెల్ రిజల్యూషన్‌లో విజువలైజేషన్ చేయడానికి వీలు కల్పించే ఇమేజింగ్ టెక్నిక్. ఈ అధిక-రిజల్యూషన్ చిత్రాలు 3D మ్యాప్‌ను రూపొందించడానికి మెదడు యొక్క MRI టెంప్లేట్‌ల ఆకృతికి సరిపోలాయి. బృందం మగ మరియు ఆడ ఎలుకల నుండి నమూనాలను పూల్ చేసింది.
వివిధ డేటాసెట్‌లను విశ్లేషించడానికి మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న మెదడులో వ్యక్తిగత కణ రకాలు ఎలా ఉద్భవిస్తాయో ట్రాక్ చేయడానికి అట్లాస్ ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో ప్రదర్శించడానికి, బృందం మెదడులో కీలకమైన కమ్యూనికేషన్ పాత్రను పోషించే నరాల కణాలు అయిన GABAergic న్యూరాన్‌లపై దృష్టి పెట్టింది. ఈ కణ రకం స్కిజోఫ్రెనియా, ఆటిజం మరియు ఇతర నాడీ సంబంధిత రుగ్మతలలో చిక్కుకుంది.
శాస్త్రవేత్తలు మెదడు యొక్క బయటి ప్రాంతంలో కార్టెక్స్ అని పిలువబడే GABAergic న్యూరాన్‌లను అధ్యయనం చేసినప్పటికీ, పరిశోధకుల ప్రకారం, అభివృద్ధి సమయంలో ఈ కణాలు మొత్తం మెదడులో ఎలా ఉత్పన్నమవుతాయి అనే దాని గురించి పెద్దగా తెలియదు. సాధారణ పరిస్థితులలో ఈ కణాల సమూహాలు ఎలా అభివృద్ధి చెందుతాయో అర్థం చేసుకోవడం, ఏదైనా తప్పు జరిగినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో అంచనా వేయడానికి కీలకం కావచ్చు.
న్యూరోసైన్స్ పరిశోధనలో సహకారం మరియు మరింత పురోగతిని సులభతరం చేయడానికి, బృందం పబ్లిక్‌గా అందుబాటులో ఉండే మరియు ఉచితంగా ఉండే ఇంటరాక్టివ్ వెబ్ ఆధారిత సంస్కరణను రూపొందించింది. ఈ వనరును యాక్సెస్ చేయడానికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న పరిశోధకులకు సాంకేతిక అడ్డంకులను గణనీయంగా తగ్గించడం దీని లక్ష్యం.
“ఇది చాలా విభిన్న డేటాను — జెనోమిక్, న్యూరోఇమేజింగ్, మైక్రోస్కోపీ మరియు మరిన్ని — ఒకే డేటా ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్‌లో ఏకీకృతం చేయగల రోడ్‌మ్యాప్‌ను అందిస్తుంది. ఇది మెషిన్ లెర్నింగ్ మరియు ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ ద్వారా నడిచే మెదడు పరిశోధన యొక్క తదుపరి పరిణామానికి దారి తీస్తుంది” అని కిమ్ చెప్పారు. .
