Με επικεφαλής τον Μπρατισλάβ Μίσιτς, ερευνητή στο Πανεπιστήμιο McGill του Neuro (Νευρολογικό Ινστιτούτο του Μόντρεαλ), μια ομάδα επιστημόνων πραγματοποίησε ανάλυση μηχανικής μάθησης για δύο σύνολα δεδομένων Open Science: τον άτλαντα γονιδιακής έκφρασης από τον Άτλαντα ανθρώπινου εγκεφάλου Allen και το χάρτη λειτουργικής σύνδεσης από το Neurosynth. Αυτό τους επέτρεψε να βρουν συσχετισμούς μεταξύ των μοτίβων γονιδιακής έκφρασης και λειτουργικών εγκεφαλικών εργασιών όπως η μνήμη, η προσοχή και η διάθεση.
Είναι ενδιαφέρον ότι η ομάδα βρήκε ένα σαφές γενετικό σήμα που διαχωρίζει τις γνωστικές διαδικασίες, όπως η προσοχή, από πιο συναισθηματικές διαδικασίες, όπως ο φόβος. Αυτός ο διαχωρισμός μπορεί να εντοπιστεί σε γονιδιακή έκφραση σε συγκεκριμένους κυτταρικούς τύπους και μοριακές οδούς, προσφέροντας βασικές γνώσεις για μελλοντική έρευνα σε ψυχιατρικές διαταραχές. Η αναγνώριση, για παράδειγμα, συνδέθηκε περισσότερο με τις γονιδιακές υπογραφές των ανασταλτικών ή διεγερτικών νευρώνων. Ωστόσο, οι συναφείς διεργασίες συνδέθηκαν με κύτταρα υποστήριξης όπως τα μικρογλοία και τα αστροκύτταρα, υποστηρίζοντας μια θεωρία ότι η φλεγμονή αυτών των κυττάρων είναι ένας παράγοντας κινδύνου στην ψυχική ασθένεια. Η γενετική υπογραφή που σχετίζεται με την προσβολή επικεντρώθηκε σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται πρόσθιος φλοιός cingulate, η οποία έχει αποδειχθεί ότι είναι ευάλωτη σε ψυχικές ασθένειες.
Αυτή η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Human Behavior και συνδέει άμεσα την έκφραση του γονιδίου με την ανώτερη λειτουργία του εγκεφάλου, χαρτογραφώντας τις γονιδιακές υπογραφές με λειτουργικές διεργασίες σε ολόκληρο τον ανθρώπινο εγκέφαλο.
«Σε αυτό το έργο βρήκαμε μοριακές υπογραφές διαφορετικών ψυχολογικών διαδικασιών», λέει ο Μίσιτς, ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. «Αυτό είναι συναρπαστικό, διότι παρέχει ένα πρώτο βήμα για να κατανοήσουμε πώς οι ανθρώπινες σκέψεις και τα συναισθήματα προκύπτουν από συγκεκριμένα γονίδια, βιολογικές οδούς και τύπους κυττάρων».