Loading ...Идея выращивания в чашке функционирующих тканей, подобных мозгу человека, всегда казалась надуманной даже исследователям в этой области. Для достижения будущей цели японская и французская исследовательская группа разработала метод соединения выращенных в лаборатории тканей, имитирующих мозг, способом, напоминающим цепи в нашем мозге.
Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Изучить точные механизмы развития и функций мозга сложно. Исследования на животных ограничены различиями между видами в структуре и функциях мозга, а клетки мозга, выращенные в лаборатории, как правило, лишены характерных связей клеток человеческого мозга. Более того, исследователи все больше понимают, что эти межрегиональные связи и схемы, которые они создают, важны для многих функций мозга, которые определяют нас как людей.
Предыдущие исследования пытались создать мозговые схемы в лабораторных условиях, что продвинуло эту область вперед. Исследователи из Токийского университета недавно нашли способ создать больше физиологических связей между выращенными в лаборатории «нейронными органоидами» — экспериментальной модельной тканью, в которой стволовые клетки человека выращиваются в трехмерные структуры, имитирующие мозг. Команда сделала это, соединив органоиды посредством пучков аксонов, что похоже на то, как соединяются области в живом человеческом мозге.
«В однонейронных органоидах, выращенных в лабораторных условиях, клетки начинают проявлять относительно простую электрическую активность», — говорит соавтор исследования Томоя Дуэнки. «Когда мы соединили два нервных органоида пучками аксонов, мы смогли увидеть, как эти двунаправленные связи способствуют генерации и синхронизации моделей активности между органоидами, демонстрируя некоторое сходство со связями между двумя областями мозга».
Мозговые органоиды , связанные с пучками аксонов, проявляли более сложную активность, чем одиночные органоиды или те, которые были соединены с помощью предыдущих методов. Кроме того, когда исследовательская группа стимулировала пучки аксонов с помощью метода, известного как оптогенетика, активность органоидов соответствующим образом изменилась, и эти изменения в течение некоторого времени влияли на органоиды в процессе, известном как пластичность.
«Эти результаты показывают, что соединения пучков аксонов важны для развития сложных сетей », — объясняет Ёсихо Икеучи, старший автор исследования. «Примечательно, что сложные сети мозга отвечают за многие глубокие функции, такие как речь, внимание и эмоции».
Учитывая, что изменения в сетях мозга связаны с различными неврологическими и психиатрическими состояниями, важно лучше понять сети мозга. Возможность изучать выращенные в лаборатории нейронные цепи человека улучшит наши знания о том, как эти сети формируются и изменяются с течением времени в различных ситуациях, и может привести к улучшению лечения этих состояний.
Новости партнеров:
Вам могло бы понравиться:
287
