該團(tuán)隊(duì)使用了一種新的方法來(lái)培養(yǎng)“大腦中盤”，使器官達(dá)到最高級(jí)的發(fā)育階段，并附著脊髓和肌肉組織。
類腦器官是研究人員了解中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)發(fā)育和疾病的最佳工具之一，但超出一定階段很難增加結(jié)構(gòu)。類似器官的器官通常由人類干細(xì)胞生長(zhǎng)而來(lái)，這些干細(xì)胞自發(fā)形成早期大腦發(fā)育中的結(jié)構(gòu)和層次。然而，一旦腦細(xì)胞簇達(dá)到一定的大小，發(fā)育階段就受到營(yíng)養(yǎng)和氧氣供應(yīng)不足的限制。然后神經(jīng)元開(kāi)始死亡，結(jié)構(gòu)停止發(fā)育。
根據(jù)《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志的報(bào)道，馬德林蘭卡斯特和她的同事們通過(guò)使用一種新的方法克服了這一限制，這種方法可以讓類似器官的身體獲得能量和氧氣。研究人員使用一個(gè)微小的振動(dòng)刀片將類似器官的器官切成半毫米的薄片，然后將它們放在一個(gè)覆蓋著富含營(yíng)養(yǎng)的液體的多孔膜上。然后，準(zhǔn)器官可以同時(shí)從上面吸收氧氣和從下面吸收營(yíng)養(yǎng)，這樣它就可以在培養(yǎng)物中繼續(xù)發(fā)育一年。
然后，研究人員從小鼠胚胎中取出一片脊髓和肌肉組織，放在器官旁邊。使用長(zhǎng)期活體顯微鏡，研究小組可以看到腦細(xì)胞發(fā)出可檢測(cè)的長(zhǎng)卷須，并與脊髓形成神經(jīng)元連接。作者寫(xiě)道：“經(jīng)過(guò)2-3周的共培養(yǎng)，我們可以看到來(lái)自[器官樣]的密集軸突束支配著小鼠脊髓，在人類突出的軸突和小鼠脊髓神經(jīng)元之間可以看到突觸。
一旦腦細(xì)胞連接到脊髓，它們就開(kāi)始發(fā)出電脈沖，導(dǎo)致肌肉在類似器官的身體的控制下收縮。"小鼠肌肉組織的實(shí)時(shí)成像顯示出零星的協(xié)調(diào)肌肉收縮和不規(guī)則的周期性."雖然大腦器官是最復(fù)雜的，但它在灰質(zhì)體積上仍然只是小而原始的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有接近思想、情感或意識(shí)所需的任何復(fù)雜性。
“每當(dāng)我們采取進(jìn)一步行動(dòng)時(shí)，進(jìn)行討論仍然是一個(gè)好主意。但我們普遍認(rèn)為，我們離這還很遠(yuǎn)，”蘭開(kāi)斯特說(shuō)。盡管如此，蘭開(kāi)斯特和他的團(tuán)隊(duì)仍然希望他們的新方法將使科學(xué)家能夠比以前更詳細(xì)地模擬中樞神經(jīng)系統(tǒng)和腦部疾病。
他們寫(xiě)道：“例如，它為研究胼胝體的神經(jīng)發(fā)育、癲癇中神經(jīng)元回路的不平衡以及其他認(rèn)為連通性起作用的缺陷(如自閉癥和精神分裂癥)打開(kāi)了大門?！?
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！