У дослідженні Нейрона було нанесено на карту, чи використовують клітини мозку різного віку та в різних областях мозку варіант того самого гена, успадкованого від матері чи батька. На клітинному рівні генетика набагато складніша, ніж вважалося раніше, і новий розроблений зараз інструмент може сприяти розумінню спадщини психічних захворювань.
Протягом останніх ста років прийнято вважати, що наші клітини виражають приблизно однаковий рівень алеля, успадкованого від нашої матері та батька протягом усього нашого життя. Однак біологія є більш складною, сказав Крістофер Грегг, останній автор дослідження Нейрона (Різноманітні негенетичні алельні специфічні ефекти вираження форми генетичної архітектури на клітинному рівні в мозку ссавців).
Як пояснює керівник дослідницької групи, яка розробляє інструмент для контролю активності кожного алеля, у деяких гризунів, мавп та мозку людини деякі нейрони або групи спеціальних нейронів замовчують лише гени від матері або лише від батька. Різні активації батьківських алелей найчастіше відбуваються в мозку, що розвивається, вражаючи 85% генів (різниця виражається, наприклад, у насінні спинного рафе, що контролюють секрецію серотоніну). У міру дозрівання мозку нейрони все частіше використовують гени матері та батька однаково, але принаймні 10% генів зберігають диференціальну експресію алелів, успадкованих від батька чи матері у зрілому віці.
Генні дефекти, що лежать в основі психічних захворювань, часто є гетерозиготними, вражаючи лише алелі, успадковані від одного з батьків; різне вираження алелів, що щойно виявилися, може також пояснити, чому в багатьох випадках існує зв'язок між одним і тим же геном та кількома психічними захворюваннями (це також стосується шизофренії та аутизму, наприклад), і в чому причина того, що одне і те ж захворювання виникає у різному віці з симптомами різного ступеня тяжкості. Складний зв’язок між схильністю до психічних захворювань та диференціальною експресією алелів ілюструє ген DEAF1 при аутизмі, який, як було показано, має різні варіанти генів у різних регіонах мозку, і те саме стосується шизофренії, розладу уваги та біполярного розлад.
Впродовж кількох десятиліть було відомо, що деякі гени в різній мірі виражають свої материнські та батьківські варіанти, але до цих пір не було відомо, що явище настільки поширене в головному мозку і що схема активації змінюється залежно від віку і відрізняється в різних клітинах типи та регіони мозку. Грегг та його колеги також виявили, що крім відомих до цього часу механізмів (епігенетичний імпринт і інактивація однієї з Х-хромосом у дівчаток), на тлі мовчання повинні працювати й інші процеси; деякі механізми залежать від віку, інші стабільні після народження, деякі функціонують лише в конкретних нейронах, а деякі мають антагоністичний ефект: вони одночасно зменшують і збільшують транскрипцію алелів, успадкованих від обох батьків. Дослідження механізмів призведе до розробки нових терапевтичних підходів, говорить перший автор дослідження Вей-Чао Хуанг. Як автор дослідження біоінформатики Елліотт Ферріс пояснює, що їхня команда хоче вивчити найближчим часом, як диференційоване вираження батьківських алелей сприяє роботі мозку та ризику захворювань.
Різна алельна активація відбувається не тільки в головному мозку, але й в інших органах, напр. також може бути виявлений у клітинах печінки або скелетних м’язів, тому метод аналізу великих даних, розроблений Греггом та ін., може бути використаний для вивчення схильності до інших захворювань, крім розладів головного мозку.