Chinesische Wissenschaftler haben die Entwicklungsstruktur des menschlichen Präfrontalcortex (PFC) analysiert. Er gilt als die CPU des Gehirns des Menschen. Die Untersuchung soll zu einem besseren Verständnis des Organs beitragen.

 

Wissenschaftler des Instituts für Biophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS), der Peking Universität und der Capital University of Medical Sciences haben Einzelzell-Transkriptions-Profiling angewandt. Damit sollen Zelltypen im sich entwickelnden menschlichen PFC und ihre Entwicklungseigenschaften identifiziert werden. Ihre Forschungsergebnisse wurde am 14. März online im Journal Nature veröffentlicht.

 

Der PFC ist eine der wichtigsten Bereiche des Gehirns. Er enthält Milliarden von Zellen und dient als Zentrum für anspruchsvolle intellektuelle Aktivitäten. Dazu zählen Gedächtnis, kognitive Fähigkeiten, Entscheidungsfindung und Sozialverhalten.

 

Laut Professor Wang Xiaoqun von der CAS besteht Bedarf an detaillierten Kenntnissen der Entwicklung des PFC. Störungen oder Ausfälle der PFC-Entwicklung können zu einigen kognitiven Defiziten führen, wie man sie in Patienten mit Entwicklungsstörungen des Nervensystems sieht. Dazu zählen intellektuelle Behinderungen, Krankheiten aus dem Bereich des Autismus und Schizophrenie.

 

"Wir wussten bereits, dass das Gehirn eine Vielzahl von Funktionen hat. Wir haben aber wenig Informationen über die unterschiedlichen Zelltypen und die Zusammensetzung der Zellverbände. Das erschwert uns das Verständnis, wie das Gehirn anspruchsvolle kongitive Funktionen entwickelt", sagte Wang.

 

Die Wissenschaftler haben die molekularen Eigenschaften der Zellen im PFC im Laufe der menschlichen Gehirnentwicklung von der achten bis zur 26. Schwangerschaftswoche verfolgt. Damit soll die zelluläre Basis und molekulare Regulation des PFC systematisch analysiert werden.

 

Sie haben mehr als 2300 Einzelzellen analysiert. Es wurden 35 Subtypen von Zellen in sechs Hauptklassen identifiziert. Darüber hinaus haben sie ihren Entwicklungsprozess verfolgt.

 

Die Forschung wird ein wirkungsvolles Werkzeug für die Erforschung der Mechanismen hinter neurologischen Erkrankungen liefern, die mit abnormalen Strukturen oder Dysfunktion des PFC in Zusammenhang stehen. Weiterhin wird sie der Entwicklung möglicher Therapien dienen.

 

Laut Wang konzentrieren sich die laufenden Zellzählprojekte der "The BRAIN Initiative" in den Vereinigten Staaten hauptsächlich auf den Nagerhirnatlas.

 

"Wir fokussieren uns mehr darauf, neuronale und nicht-neuronale Zellen des menschlichen Gehirns zu identifizieren und zu charakterisieren, die uns direkt dabei helfen werden, molekulare und zelluläre Prozesse von Erkrankungen des menschlichen Gehirns zu verstehen", sagte Wang.