加州大學洛杉磯分校 Eli 和 Edythe Broad 再生醫(yī)學和干細胞研究中心的研究人員開發(fā)了大腦類器官——從人類干細胞中生長出來的 3D 類腦結(jié)構(gòu)——顯示出類似于活人大腦中發(fā)現(xiàn)的有組織的活動波。
然后，在研究源自神經(jīng)系統(tǒng)疾病雷特綜合征患者的干細胞生長的類器官時，科學家們能夠觀察到類似于癲癇發(fā)作的電活動模式，這是該病的標志。
今天發(fā)表在《自然神經(jīng)科學》雜志上的這項研究拓寬了可以在類器官中研究的大腦狀況列表，并進一步說明了這些基于人體細胞的模型在研究疾病的根本原因和測試潛在療法方面的價值。
“這項工作表明我們可以制造出類似于真實人腦組織的類器官，并可用于準確復(fù)制人腦功能和疾病的某些特征，”Broad 干細胞研究中心成員、該研究的資深作者 Bennett Novitch 說。學習。
在過去的十年里，研究人員發(fā)現(xiàn)了如何從人體中提取細胞，如皮膚或血細胞，在實驗室中誘導(dǎo)它們成為誘導(dǎo)多能干細胞或 iPS 細胞，然后引導(dǎo)這些細胞形成任何類型的在體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的細胞——包括神經(jīng)元?？茖W家現(xiàn)在甚至可以鼓勵 iPS 細胞聚集成 3D 形式，創(chuàng)造出看起來更像微型人體器官的類器官，而不是平皿中的細胞。
這一進步使科學家們能夠研究一個人的細胞如何與正常人不同，并進行在活人中不可能進行的實驗——操縱腎細??胞的遺傳學，或使用肺類器官來研究 如何感染并損害肺部，例如。
然而，當涉及到人腦時，創(chuàng)建一個模仿器官結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的類器官尤其具有挑戰(zhàn)性。讓細胞像在人腦中一樣組織起來只是戰(zhàn)斗的一部分。
這些細胞還必須相互連接，并像人腦中的神經(jīng)元一樣發(fā)揮作用。健康的人類腦細胞不僅會響應(yīng)刺激而在整個大腦中發(fā)送電信號，而且還會產(chǎn)生稱為神經(jīng)振蕩或腦電波的協(xié)調(diào)活動波。腦電波的不同模式與特定活動有關(guān)——例如學習或睡眠——而這些模式的異?？赡苁羌膊〉恼髡?。
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