在培养皿中培养具有功能的类人脑组织的想法一直听起来很牵强,即使对于该领域的研究人员来说也是如此。为了实现未来的目标,日本和法国的研究小组开发了一种技术,以类似于我们大脑中电路的方式连接实验室培养的模拟大脑组织。
该作品发表在《自然通讯》杂志上。
研究大脑发育和功能的确切机制具有挑战性。动物研究受到物种之间大脑结构和功能差异的限制,实验室中生长的脑细胞往往缺乏人脑细胞的特征连接。更重要的是,研究人员越来越认识到,这些区域间连接以及它们创建的回路对于我们人类的许多大脑功能非常重要。
此前的研究曾试图在实验室条件下创建大脑回路,这一直在推动该领域的发展。东京大学的研究人员最近发现了一种在实验室培养的“神经类器官”之间建立更多生理联系的方法,“神经类器官”是一种实验模型组织,其中人类干细胞生长成三维发育大脑模拟结构。研究小组通过轴突束连接类器官来做到这一点,这类似于活人大脑中区域的连接方式。
“在实验室条件下生长的单神经类器官中,细胞开始表现出相对简单的电活动,”该研究的共同主要作者 Tomoya Duenki 说。 “当我们将两个神经类器官与轴突束连接起来时,我们能够看到这些双向连接如何有助于生成和同步类器官之间的活动模式,这显示出与大脑内两个区域之间的连接有一些相似之处。”