科学家培育出“迷你”大脑,可控制肌肉收缩

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日前剑桥大学的研究人员在包含脊髓和肌肉的培养皿中培育出可是微型大脑,并不能自发生长出神经元连接刺激附进的肌肉组织进行收缩,你这种 进展有望加快对运动神经元疾病等病症的研究。

研究人员发现,所培育出的扁豆大小人类脑细胞灰质组织还时要自发地用例如于卷须的物质与取自老鼠的脊髓和肌肉组织相连。哪些肌肉组织在所谓“迷你”大脑器官控制下明显不能进行收缩运动。

这项研究是一系列简化人脑模拟实验中的最新进展,而此次的模拟对象接近中枢神经系统。

马德琳·兰卡斯特(Madeline Lancaster)是剑桥大学医学研究委员会分子生物学实验室的负责人,她说:“当让当他们 喜欢把它们想象成移动中的‘迷你’大脑。”

科学家们用一种生活生活新的妙招从人类干细胞中培育出微型大脑,这使得实验中培育出的大脑器官比后来达到了更简化的发展阶段。最新观察显示,在神经元种类和组织社会形态方面,你这种 实验室培育的组织与怀孕12-16周的人类胎儿大脑有例如于之处。

然而,科学家们说你这种 组织仍然太小太原始,不用有任何接近思想、感觉或意识的迹象。

兰卡斯特说:“每次当让当他们 再向前迈进一步,进行可是的讨论仍然是可是好的想法。“但当让当他们 普遍认为,当让当他们 离你这种 目标还很远。”

可是发育完正的人类大脑有100到900亿个神经元,而实验室中培育的你这种 器官有两百万个神经元,就灰质的体积而言,其介于蟑螂和斑马鱼的大脑之间。

在此后来,否则培育的组织中心过低营养物质供应,科学家们所能培育的神经组织简化程度受到了限制。一旦它长到一定程度后,组织上面的神经元就无法获得营养,从而开始英语 英文死亡,整个组织就会停止发育。

在最新的研究中,科学家们改进了妙招,在培育出神经组织后,使用可是微小的振动刀片把其切成半毫米厚的薄片,否则将薄片放置在薄膜上,漂浮在包含营养的乙炔汽体体上。这愿因着整个切片都能获得营养和氧气。在培育一年后来,其继续发育并形成了新的连接。

除了例如于大脑的器官外,科学家们还从老鼠胚胎中提取了每根1毫米长的脊髓以及附进的背部肌肉。神经元细胞开始英语 英文自动发育出神经元连接与脊髓相连,并开始英语 英文发出电脉冲愿因肌肉抽搐。

研究人员的目标是利用你这种 系统来研究人类大脑和神经系统是何如发育的,以及老出运动神经元疾病、癫痫和精神分裂症的根本愿因。

兰卡斯特说:“显然,当让当他们 不仅仅是为了好玩而研究。当让当他们 想用你这种 组织来模拟疾病,并了解哪些神经网络是何如建立起来的。”

格雷·坎普(Gray Camp)是发生瑞士巴塞尔的分子与临床眼科研究所遗传学家。人太好其并这么 参与这项研究,但坎普将你这种 进展描述为“该领域的一大步”。我说:“看后功能性神经束从发育中的脑组织中生长出来,并刺激你这种 组织,这非常令人兴奋。”