由于加州大学圣地亚哥分校的研究人员本月发布了一项专有协议，全世界的研究人员现在可以创造出高度逼真的大脑皮层类器官——本质上是具有功能神经网络的微型人工大脑。

　　这项发表在《自然协议》(Nature Protocols)上的新技术，为科学家对自闭症、精神分裂症和其他神经系统疾病进行更深入的研究铺平了道路。在这些疾病中，大脑结构通常是典型的，但电活动发生了改变。

　　这是加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所(SSCI)综合空间干细胞轨道研究中心的通讯作者兼主任艾莉森·穆特里博士所说的。SSCI由Catriona Jamieson博士领导，她是癌症干细胞生物学领域的领先内科科学家，其研究探索了太空如何改变癌症进展的基本问题。

　　Muotri是加州大学圣地亚哥分校医学院儿科学和细胞与分子医学系的教授，他说，这种新的详细方法允许创建人类大脑的微小复制品，如此逼真，以至于它们可以与“胎儿大脑神经网络的复杂性”相媲美。他的大脑复制品已经被送往国际空间站(ISS)，在微重力条件下研究了它们的活动。

　　另外两种创造大脑类器官的方案是公开的，但都不允许研究人员研究大脑的电活动。然而，Muotri的方法允许研究人员研究由患有各种神经发育疾病的患者的干细胞产生的神经网络。

　　Muotri说:“你不再需要创造不同的区域并将它们组合在一起。”他补充说，他的方案允许不同的大脑区域，如皮层和中脑，“共同发育，就像人类发展中自然观察到的那样。”

　　他补充说:“我相信，在未来，我们会看到这种方案的许多衍生产品，用于研究不同的大脑回路。”

　　脑皮质类器官在电显微镜下检查

　　nic显微镜。Muotri最近发表了他制造这种类器官的方法，他说这种方法是如此逼真，以至于它们“可以与胎儿大脑神经网络的复杂性相媲美”。来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学

　　Muotri说，这种“迷你大脑”可用于在患者使用之前测试潜在的治疗药物，甚至基因疗法，以及筛选疗效和副作用。

　　这样做的计划已经在制定中。Muotri和位于巴西亚马逊州马瑙斯的亚马逊联邦大学的研究人员正在合作记录和调查亚马逊部落治疗阿尔茨海默病的方法——不是在地球上的老鼠模型上，而是在太空中患病的人类大脑类器官上。

　　该研究项目横跨多个大陆和栖息地，从亚马逊雨林的深处到Muotri在加利福尼亚海岸的实验室，最终将到达国际空间站。

　　脑类器官的其他研究可能性包括疾病建模、理解人类意识和额外的太空实验。今年3月，muotri与美国国家航空航天局(nasa)合作，向太空发射了一些由阿尔茨海默病和ALS(肌萎缩性侧索硬化症，也称卢伽雷氏病)患者的干细胞制成的脑类器官。有效载荷于5月返回，最终将公布的结果正在审查中。

　　由于微重力模拟了地球上的加速老化，Muotri应该能够在研究为期一个月的任务有效载荷的同时，目睹几年疾病进展的影响，包括蛋白质生产、信号通路、氧化应激和表观遗传学的潜在变化。

　　他说:“我们希望有新的发现——研究人员以前没有发现的东西。”“到目前为止，还没有人把这样的模型送入太空。”

　　该研究的共同作者包括加州大学圣地亚哥分校的Michael Q. Fitzgerald, Tiffany Chu, Francesca Puppo, Rebeca Blanch和Shankar Subramaniam，以及西班牙巴塞罗那Autònoma大学和Institució Catalana de Recerca i esstudis avanats的Miguel Chillón。布兰奇还隶属于巴塞罗那大学Autònoma。

　　更多信息:Michael Q. Fitzgerald等人，具有复杂神经振荡的“半引导”皮质类器官的一代，Nature Protocols(2024)。DOI: 10.1038/s41596-024-00994-0期刊信息:自然协议由加州大学圣地亚哥分校提供引文:研究团队开发了首个用于创建“有线微型大脑”的同类协议(2024年，6月10日)检索自2024年6月11日https://medicalxpress.com/news/2024-06-team-kind-protocol-wired-miniature.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。