Японские ученые создали человеческие мозговые цепи в лаборатории

Мозговые цепи в лабораторных условиях

Группа исследователей из Японии успешно воссоздала человеческие мозговые цепи с помощью миниатюрных моделей мозга, известных как ассемблоиды. Эти структуры созданы из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS) и предназначены для имитации того, как различные части человеческого мозга соединяются и взаимодействуют.

Роль таламуса в развитии коры головного мозга

Исследования показали, что таламус играет критически важную роль в организации нейронных цепей в коре головного мозга. Предыдущие исследования на грызунах подтвердили значение таламуса, однако его взаимодействия с корой в контексте человека остаются в значительной степени неизвестными. Используя трехмерные органоиды, ученые преодолели этические и технические ограничения при получении человеческой мозговой ткани для изучения этих взаимодействий.

Ассемблоиды: продвинутые инструменты исследования

Объединив два или более органоида, исследователи разработали ассемблоиды, моделирующие взаимодействия между таламусом и корой. Этот метод позволил проводить наблюдения в реальном времени за развитием и взаимодействием между двумя областями мозга.

Влияние сигналов таламуса

Эксперименты продемонстрировали, что нервные волокна из таламуса растут к коре, в то время как кортикальные волокна протягиваются обратно к таламусу, формируя синапсы, аналогичные тем, что существуют в человеческом мозге. Нейронная активность распространяется от таламуса к коре в волнообразных паттернах, вызывая синхронизированную активность в кортикальных сетях, что указывает на то, что таламические сигналы стимулируют специфическое развитие нейронов.

Значение открытия

Эти находки могут произвести революцию в том, как ученые исследуют неврологические расстройства, предоставляя мощную платформу для понимания формирования и функционирования мозговых цепей. Профессор Фумитака Осикада подчеркивает, что эти достижения ускорят открытие механизмов неврологических и психиатрических расстройств, а также развитие новых терапий.