Органоиды головного мозга человека выращивают в лаборатории из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (ИПСК), которые в основном получают из зрелых клеток различных тканей. Они могут помочь в исследованиях развития мозга, а также врожденных дефектов головного мозга, неврологических и нейродегенеративных заболеваний.
Это возможно потому, что они частично воссоздают процессы развития коры головного мозга, а также создаются области, соответствующие разным областям в мозгу человека. Более того, электрическая активность нейронов в таких органоидах напоминает активность, типичную для человеческого мозга.
В последнем исследовании ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что органоиды, имплантированные в мозг мышей, образовывали функциональные связи с нейронами коры головного мозга грызунов и начинали реагировать на внешние зрительные раздражители аналогично окружающих тканей.
Посмотреть его вживую в течение нескольких месяцев стало возможным благодаря использованию новых технологий. Сначала исследователи поместили сеть прозрачных графеновых электродов с низким импедансом на имплантированных органоидах.
Они регистрировали активность нейронов в режиме реального времени — как присутствующих в органоидах, так и в окружающей ткани коры головного мозга мыши. Электроды позволяли визуализировать как активность отдельных нейронов, так и их активность на всей площади. Визуальным стимулом был белый светодиодный свет.
Как подчеркнул соавтор статьи Дуйгу Кузум, руководивший командой, проводившей эксперименты. Эта исследовательская модель создает беспрецедентные возможности для наблюдения за нарушениями в функционировании нейронных сетей человека, которые лежат в основе дефектов развития мозга и неврологических заболеваний.
Это также позволяет изучать органоиды головного мозга в качестве потенциальных протезов для восстановления функции дегенерированных, поврежденных или утраченных областей мозга.
Ранее сообщалось, что ученые зафиксировали ускоренное старение мозга у подростков. Исследователи обнаружили истончение коры головного мозга, увеличение размеров гиппокампа и части миндалевидного тела.
Поделитесь в соцсетях: