研究发现实验室生长的类脑器官与体内婴儿的发育速度相当
在实验室中生长出简化的、微型版本的类脑器官,可以为研究人员提供一个宝贵的模型,用于研究认知障碍以及疾病是如何在这个极其复杂的器官中占据一席之地的,最近我们看到这些器官体与真实的东西有着一些惊人的相似之处。科学家们对20个月大的实验室生长的大脑机体进行了首次分析,发现它们的成熟过程很像人类的大脑,遵循内部时钟来指导它们的发育。
实验室生长的类脑器官作为一种研究工具正变得越来越重要,它为科学家提供了研究癫痫,自闭症和精神分裂症等疾病的平台,甚至可以检验迷幻药对不同蛋白质的影响。我们还看到了这些有机体是如何萌发出自己的血管,并发出类似早产儿大脑的电信号,揭示了它们如何发展出类似人类大脑的特征。
这一切都从诱导多能干细胞开始,这些干细胞受到特定化学物质的影响,使它们成熟为不同类型的脑细胞。虽然这不会导致意识丧失,但该结构的确可以容纳电信号,这些电信号的传播方式与人脑中的传播方式大致相同。
在这项新颖的研究中,斯坦福大学和加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家在20个月的时间里,在实验室培养皿中培养了类器官。然后,研究人员利用基因分析调查了发育速度,发现这些实验室生长的迷你大脑在250到300天内就达到了产后成熟的程度,”时间线与体内发育相当”。这表明,这些3D类脑器官遵循一个内部时钟,在实验室环境中的进展与活体内部发生的情况平行。
这项研究发表在“自然通讯”杂志上。
这是一个了不起的发现–这项研究表明,它们在280天左右的培养中达到产后成熟,之后开始模拟婴儿大脑的各个方面,包括已知的神经递质信号传递的生理变化。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com
这些发现之所以如此重要,是因为直到现在,围绕实验室培养的大脑,人们普遍认为细胞一般不会发育到相当于胎儿发育的阶段(上面提到的类似早产儿的电信号是一个明显的例外)。因此,这种研究提出了实验室生长的大脑有朝一日会进一步成熟的前景,这将为科学家们研究精神分裂症和痴呆症等成人病开辟全新的途径。