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研究は人間の脳の遺伝的青写真を見つけるのに役立ちます
チームは、93セットの一卵性双生児と68セットの二卵性双生児のMRIスキャンを分析しました。
目的は、脳内の皮質および皮質下構造の遺伝的関連性（または遺伝率）をマッピングすることでした。 65歳以上の健康な双子の研究は、遺伝子が重要な灰白質構造の発達にどのように影響するかについての重要な手がかりを解き明かし、人間の脳の遺伝的青写真への道を開きました。目的は、遺伝的関連性をマッピングすることでした（または遺伝率）彼らの脳の皮質および皮質下構造の。これらの構造は、記憶や視覚処理からモーター制御に至るまでの機能を担っています。
主任研究員のWeiWen教授は、遺伝子が脳の発達を強力に支えていることを知っています。しかし、どの特定の遺伝子が関係しているのか、またはそれらがさまざまな脳構造にどのように寄与しているのかはまだわかりません。これらの遺伝子を特定するには、まず、それらが脳のさまざまな部分で共有されているのか、単一の構造に固有であるのかを知る必要があります。これは、ツインデザインを使用して、すべての脳の構造間の遺伝的相関を調べる最初の試みであると彼は付け加えました。
チームは、93セットの一卵性双生児と68セットの二卵性双生児のMRIスキャンを分析しました。これらの参加者はすべて、オーストラリアの東部州に住む、平均年齢70歳の認知症のない白人男性と女性でした。
科学者は彼らの脳構造の体積（合計12）を測定し、統計的および遺伝的モデリングを使用して、それぞれの遺伝率を決定しました。遺伝率は、遺伝子が表現型または物理的な違いに寄与する程度です。主要な重要な発見のいくつかは、皮質および皮質下の脳構造の量が中程度から強い遺伝的寄与（40から80パーセントの間）を持っているということでした。記憶過程で重要な役割を果たす皮質下海馬は、高齢者では70％を超える遺伝的寄与があります。
この研究では、前頭葉（動き、記憶、動機付け）や後頭葉（視覚処理）などの皮質構造が70％を超える遺伝的寄与を持っていることがわかりました。
そして最後に、データは、脳内に3つの遺伝的に相関するクラスターがあることを示唆しています。これらは、同じ遺伝子セットが複数の構造に影響を与えているように見える領域です。
1つのクラスターには4つの皮質葉構造が含まれ、他の2つには皮質下構造のクラスターが含まれます。
Perminder Sachdev教授は、これら3つの遺伝的に相関するクラスターの存在が最も重要な結果であり、この研究の目新しさが存在する場所であると述べました。
それは、遺伝的にリンクされた構造に細分された、脳の新しいモデルを形成するための青写真を私たちに与えます。これはビッグデータの分析に適用でき、脳の発達に関与する特定の遺伝子をより効果的に探すために使用できると彼は付け加えました。
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Sachdevは、古典的な双子のデザインは、身体的または行動的特徴が遺伝的決定要因を持っているかどうかを理解するための重要なツールであると述べました。
双生児研究では、DNAの100％を共有する一卵性（同一）双生児と、DNAの50％を共有する二卵性（兄弟）双生児の間の特定の特性（または特性）の類似性を比較します。
これらの研究では、一卵性双生児の身体的特徴が二卵性双生児よりもかなり類似している場合、これは強い遺伝的寄与を示唆しています。
調べたすべての構造にわたって強い遺伝的寄与を見つけたにもかかわらず、Sachdevは皮質と皮質下の構造の間の低い遺伝的相関に驚いたと述べた。これらの構造は独特の遺伝的決定因子を持つ傾向があり、弱くしか関連していませんでした。
脳は非常に複雑な器官であり、遺伝的目的のために均質な構造として扱うことはできないことを思い出させてくれます、と彼は言いました。
研究者たちは、彼らの結果がこの分野での進歩と人間の脳の遺伝的青写真のより良い理解につながることを期待しています。
これは、実行する必要のある重要な最初のステップの1つであるとSachdev氏は述べています。
さらに、それは遠い道のりですが、人間の脳の変動の遺伝的根拠を理解できれば、これらの違いを引き起こし、将来の病気の発症を支えるメカニズムを理解し始めることができます。
この研究はScientificReportsジャーナルに掲載されました。
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