Институт исследований мозга Аллена объявил сегодня, что он делает первый крупный научный шаг по созданию базы данных стандартов для мозга с возможностью поиска с запуском Базы данных по типам клеток Аллена. Этот первый выпуск включает информацию о расположении, электрической активности и форме более 240 нейронов.
"Чтобы добиться прогресса в исследованиях мозга, нам нужны установленные стандарты для всех нейробиологов во всем мире," говорит Аллан Джонс, доктор философии.D., Генеральный директор института Аллена. "Эти типы клеток могут в конечном итоге сыграть в нейробиологии ту же роль, что и таблица Менделеева в химии."
Общедоступная база данных представляет собой первый результат десятилетнего плана Института Аллена по пониманию того, как активность мозга приводит к восприятию, принятию решений и действиям. Понимание типов клеток – строительных блоков мозга – имеет фундаментальное значение для понимания того, как функционирует здоровый мозг, и что идет не так при таких заболеваниях, как аутизм, болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
"Идентификация типов нейронных клеток имеет важное значение для разгадки тайны того, как мозг обрабатывает информацию и способствует восприятию, памяти и сознанию," говорит Кристоф Кох, доктор философии.D., Президент и главный научный сотрудник Института исследований мозга Аллена. "Это первый в своем роде ресурс, который объединяет несколько типов данных – форму, положение в мозгу и электрическую активность – в единой доступной для поиска базе данных в любой точке планеты."
База данных типов клеток Аллена содержит подробную информацию об отдельных нейронах зрительной коры головного мозга мыши. Их электрическая активность в ответ на стимуляцию, приложенную к их клеткам, регистрировалась с помощью крошечных электродов, прежде чем их формы были зафиксированы с высоким разрешением с помощью светового микроскопа. Также будут доступны цифровые реконструированные морфологии для подмножества клеток в выпуске, а также различные типы компьютерных моделей, которые точно имитируют электрическое поведение этих клеток.
В выпуск входит комплект Allen Software Development Kit (SDK): сопутствующий репозиторий исходного кода, содержащий нейронные модели клеток. Этот инструмент позволяет ученым загружать модели и проводить собственные виртуальные эксперименты.
"Каждая ячейка в базе данных имеет связанную модель ее электрической активности, которую можно загрузить как часть Allen SDK," говорит Чин Данг, технический директор Института исследований мозга Аллена. "Модели позволяют заинтересованным ученым не просто наблюдать закономерности отдельных клеток, но и проводить количественные и аналитические сравнения, которые в конечном итоге помогут различать типы клеток."
Будущие выпуски данных об этом продукте будут включать клетки коры головного мозга человека и информацию об экспрессии генов в отдельных клетках.
Дополнительным компонентом выпуска данных является новейшая научная виньетка Института Аллена: динамическая анимация, которая направляет пользователей через классификацию типов клеток зрительной коры головного мозга мыши на основе анализа тысяч генов, которые экспрессируются в отдельных нейронах. Также будут доступны данные об экспрессии генов для примерно 1600 ячеек в анимации. Оба ресурса демонстрируют вид будущего понимания, которое можно почерпнуть из сочетания морфологического, электрического и транскрипционного анализов.
"Сделав подобную базу данных доступной для общественности прямо сейчас, мы создаем фундаментальную основу, позволяющую говорить на одном языке и помогая более широкому сообществу отвечать на будущие вопросы нейробиологии," говорит Джонс.