«Эти новые данные показывают различия на молекулярном уровне, которые позволяют нам по-новому взглянуть на передний и задний гиппокамп», – говорит руководитель исследования Женевьев Конопка, доктор философии.D., доцент нейробиологии UTSW.
Она и соруководитель исследования Брэдли С. Лега, М.D., доцент кафедры неврологической хирургии, неврологии и психиатрии, объясняет, что гиппокамп человека обычно считается единой структурой с ключевыми ролями в памяти, пространственной навигации и регуляции эмоций. Однако некоторые исследования показали, что два конца гиппокампа – передний, который направлен вниз, к лицу, и задний, который указывает вверх, к затылку, – выполняют разные функции.
Ученые предположили, что передний гиппокамп может быть более важен для эмоций и настроения, в то время как задний гиппокамп может быть более важен для познания.
Однако, говорит Конопка, ученый Джон Хейтен в области исследований аутизма, исследователи еще не выяснили, существуют ли различия в активности генов между этими двумя половинами.
Для исследования Конопка и Лега, оба члена группы Питера О’Доннелла-младшего. Brain Institute и их коллеги выделили образцы переднего и заднего гиппокампа у пяти пациентов, которым удалили структуру для лечения эпилепсии. Приступы часто происходят из гиппокампа, объясняет Лега, проводившая операции.
Хотя аномалии мозга вызывают эти припадки, микроскопический анализ показал, что ткани, использованные в этом исследовании, были анатомически нормальными.
После удаления образцы подверглись секвенированию одноядерной РНК (snRNA-seq), которое оценивает активность гена в отдельных клетках. Хотя snRNA-seq выявила в основном одни и те же типы нейронов и опорные клетки, расположенные в обоих отделах гиппокампа, активность конкретных генов в возбуждающих нейронах – тех, которые стимулируют другие нейроны к возбуждению – значительно варьировалась между передней и задней частями гиппокампа. гиппокамп.
Когда исследователи сравнили этот набор генов со списком генов, связанных с психическими и неврологическими расстройствами, они обнаружили существенные совпадения. Гены, связанные с расстройствами настроения, такими как большое депрессивное расстройство или биполярное расстройство, имели тенденцию быть более активными в переднем гиппокампе; и наоборот, гены, связанные с когнитивными расстройствами, такими как расстройство аутистического спектра, имели тенденцию быть более активными в задней части гиппокампа.
Лега отмечает, что чем больше исследователей смогут оценить эти различия, тем лучше они смогут понять нарушения, в которые вовлечен гиппокамп.
«Идея о том, что передний и задний гиппокамп представляют собой две различные функциональные структуры, не нова, но в клинической медицине ее недооценивают», – говорит он. "Пытаясь понять процессы заболевания, мы должны помнить об этом."