$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Sinirbilim araştırmaları, sonuçları insanlara aktarmak için büyük ölçüde akraba evliliği yapmış fareler ve fareler kullanır. Moleküler, hücresel ve hatta anatomik benzerliklere rağmen, önemli türler arası farklılıklar da mevcuttur ve bu da preklinik verilerin yorumlanması içinyanıltıcı olabilir 1,2. Karşılaştırmalı çalışmalar gerekse de, büyük beyinler söz konusu olduğunda teknik ve pratik zorluklar nedeniyle engellenirler (örneğin, farelerde ortalama 0,5 g'den insanlarda 1300 g'a kadar; Şekil 1A). Ayrıca, farklı laboratuvarların heterojen deneysel yaklaşımları, özellikle nicel analizler gibi sonuçların karşılaştırmasını sınırlayabilir ve bazen tartışmalara yol açabilir. Bu, beyin yapısal plastisitesi örneğidir; özellikle nörojenik süreçler 3,4,5 ile ilgili, gelişimsel nöroplastisite ve beyinonarımını anlamak için ilgi çekici bir konu olan 6,4,5.
Beyin plastisitesi alanındaki son keşifler, evrim sırasında farklı nörojenik süreçlerin meydana gelmesi, hızı ve anatomik konumunda önemli farklılıklar ortaya çıktığını güçlü bir şekildegöstermektedir 8. Buna örnek olarak, kök hücre kaynaklı nörogenezin laboratuvar kemirgenlerine kıyasla büyük beyinli yetişkinmemelilerde görülen belirgin azalması verilebilir 5,9,10; bu durum, muhtemelen beyin bölgelerinin farklı genişlemesiyle ve ekolojik baskılara uyum işlevi ile bağlantılıdır 7,8 ve farklı nörogelişimsel zamansüreçleriyle 11,12. Nörogenezin hızı fareler ve insanlar arasında dikkat çekici şekilde farklılık gösteriyor ve bu da çeviri13 sorununu gündeme getiriyor.
Öte yandan, durgun olgunlaşmada tıkanmış nöronlarla temsil edilen yeni bir "bölünmesiz nörogenez" türü (olgunlaşmamış veya uykuda olan nöronlar 14,15,16,17,18,19) küçük beyinlilerden büyük beyinli türlere doğru arttığı varsayılmıştır 20,21. İlginç bir şekilde, kök hücreden bağımsız olgun olmayan nöron popülasyonu, beyin korteksinde (gyrensefalik türlerde yüksek dereceli bilişin bir alanı22,23) ve çoğunlukla koku alma ve mekânsal navigasyonla bağlantılı olan kanonik nörojenik sitelerden uzakta yer alır ve lissensefaliktürlerde büyük öneme sahiptir 7,8. Beyin yapıları ve memeli türleri arasındaki bu farklılıklar, sadece karşılaştırmalı ilginin ötesine geçer; çünkü fare ve insanlarda plastisitenin potansiyelini değiştirerek çeviri açısından önemli olabilirler. Bu nedenlerle, farklılıkların çok farklı memeliler arasında ne ölçüde filogenetik bir varyasyon temsil ettiğini "karşılaştırılabilir şekilde" değerlendirmek, özellikle laboratuvar kemirgenleri ve primatlara atıfta bulunmak önemlidir.
Beyin boyutu, girensefali ve sosyoekolojik niş 22,24,25 bakımından oldukça farklılık gösteren memelilerde katman II kortikal olgunlaşmamış nöron (cIN) popülasyonunun türler arası varyasyonunu incelemek için yakın zamanda kurulan bir yaklaşım tanımlanmıştır. Bu yöntem üç ilkeye dayanır: i) aynı prosedürlerle paralel olarak işlenecek birkaç (çeşitli) memeli türünü düşünmek; ii) çok farklı beyinlerde tam olarak standartlaştırılamayan değişkenleri en aza indirmeyi (fiksasyon prosedürü, ölüm sonrası aralık, yaş) ve immünositokimya için antikorların tür-özgüllüğünü, incelenen hücre popülasyonunun yaygın ortak özelliklerini iç pozitif kontroller olarak kullanarak ele almak; ve iii) farklı türlerin karşılık gelen beyin seviyelerinde hücre sayımı yapmak için referans noktası olarak karşılık gelen anatomik yapıları oluşturmak (Şekil 1B ve Şekil 2). İyi bilinen işaretleyici çift kortin (DCX15,17,26) ile tanımlanan hücrelerin sayılması yoluyla elde edilen veriler (örneğin, hücre yoğunlukları), filogenetik ağaçlara eşlenebilir ve evrimsel desenler ortaya çıkarılabilir ve beyin boyutu, gyrensefali ve kortikal yüzey alanı gibi farklı parametrelerle kovaryans açısından analiz edilir.

Şekil 1: Kortikal mantoda cIN dağılımı ve miktarının değerlendirilmesi için çok farklı memeli beyinlerinin işlenmesi. (A) Farklı türlere ve takımlara ait memeliler, beyin boyutları ve girenekefaliyi ile kortikal genişleme dereceleriyle karakterize edilir. BioRender lisansıyla yeniden üretilen beyin ikonları. (B) Beyinlerden çok farklı boyutlarda ve kortikal manto uzantısında kesilmiş temsil Toluidin mavisi boyalı koronal kesitler. Histolojik olarak boyanmış seri kesitler (kriyost kesimi, koronal, 40 μm kalınlığında) her hayvan türünün ana nöroanatomik yapılarını tanımlamak için kullanılır ( bkz. Şekil 3); Beyin boyutu ve kortikal çevresindeki dikkat çekici farklılıklara dikkat edin. Panel A'daki hayvan ikonları, La Rosa ve ark.22'nin izniyle çoğaltıldı. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Son olarak, tüm plastik süreçler genellikle27,28 yaş arttıkça kademeli bir azalma geçirdiğinden, karşılaştırmalı nöroplastislikte bir diğer konu da bu indirgenin farklı zaman süreçlerini değerlendirmektir; bu durum, memeliler arasında nörogelişimsel süreçlerin farklı zaman süreçleriyle ilişkiliolabilir 12,29,30 . Aslında, hızlı olgunlaşan (fare) ile yavaş olgunlaşan türlerin (primatlar) varlığı, biyomedikal bilimlerdeki zorlukları çözmede en yaygın model sistemi olan laboratuvar faresinin sınırlı olmasının bir diğer nedenidir. Burada açıklanan yöntem, her türün yaşam süresi boyunca farklı yaşlardaki hücre popülasyonlarını değerlendirmek ve ardından türler arasındaki eğilimleri karşılaştırmak için de faydalı olabilir. cIN yoğunluğundaki filogenetik varyasyon ve yaşlar boyunca kalıcılıklarındaki farklılıklar, küçük beyinli ve büyük beyinli memelilerarasında tespit edilmiştir 22,28.