Выращенный в лаборатории мини-мозг проявил небывалую нейронную активность
Беспрецедентную согласованность активности нейронов искусственного мини-мозга удалось зарегистрировать ученым из Калифорнийского университета, 29 августа сообщается в научной статье в издании Cell Stem Cell.
Согласно статье, Элисон Мюотри (Alysson Muotri) с коллегами выращивали органоиды коры головного мозга из стволовых клеток. В ходе исследования использовалась сетчатая подложка из тонких электродов, позволяющая регистрировать проявляемую растущими нейронами электрическую активность.
Спустя два месяца биологи впервые отметили, что целые группы клеток работают сообща. По прошествии же четырех-шести месяцев «жизни» согласованность активности нейронов растущего органоида была беспрецедентна, и между ними образовалось множество связей.
Аналогичную скоординированность нейронов ученые фиксировали у живых младенцев, проведя исследования 39 детей, роды которых состоялись после беременности длительностью от 6 до 9,5 месяца.
Оказалось, что активность клеток органоида к девяти месяцам его роста уже сравнима с наблюдаемой у новорожденных. Это позволило ученым сделать вывод о том, что развитие искусственного «мини-мозга» шло по тому же пути, по которому развивается мозг у плода при беременности.
В лабораторных условиях такие группы нейронов могут существовать в течение нескольких лет, но ученые отметили, что скоординированная активность нейронов далее не усложняется.
Биологи планируют разобраться, почему развитие прекращается. Пока они предполагают, что причиной остановки усложнения структур являются их размеры. Органоиды меньше настоящего мозга в миллионы раз, и потому в них отсутствуют некоторые типы нейронов, включая те, которые координируют согласованную активность в мозге человека.
Добавим, что использование учеными для исследований в сферах медицины и биологии органоидов — упрощенных миниатюрных аналогов живых органов, происходит всё чаще. Такие мини-органы содержат намного меньше клеток и имеют куда более простую структуру, чем настоящие органы, но потому с ними легче проводить исследования.
Благодаря использованию органоидов можно моделировать и изучать многие процессы, которые чрезвычайно трудно или попросту невозможно воспроизводить с полноценными органами. В первую очередь эти ограничения касаются человеческого мозга.
Но эксперименты с органоидами сопряжены не только с техническими, но и с этическими проблемами. Хотя выращиваемые в пробирке из стволовых клеток «мини-мозги» неспособны к сложной деятельности, имитация многих процессов, происходящих в реальном мозге, осуществляется ими достаточно точно.
