Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • mmif-2019
  • biokhaking
  • techweek

Органоиды подают сигналы

Группе учёных из Калифорнийского университет удалось создать мозг размером с горошину из плюрипотентных стволовых клеток человека. Механизм создания был следующий: помещённые в культуральную жидкость, которая имитирует среду развития мозга, стволовые клетки дифференцировались в различные типы клеток мозга и самоорганизовались в трехмерную структуру, напоминающую человеческий мозг.

Учёные выращивали сотни органоидов в течение 10 месяцев и мониторили их электрическую активность. Она начала обнаруживаться примерно спустя два месяца. Сигналы были редкими и имели ту же частоту, что и в очень незрелом человеческом мозге. Поскольку органоиды продолжали расти, они производили волны на разных частотах, и сигналы стали появляться чаще, что означало развитие нейронных сетей.

Organoids.jpg

Для сравнения органоидов с человеческим мозгом учёные натренировали модель машинного обучения на распознавание признаков мозговой активности с помощью электроэнцефалограмм 39 недоношенных детей в возрасте от 6 до 9,5 месяцев. Алгоритм предсказал, сколько недель органоиды развивались в культуре, что наводит на мысли о том, что эти органоиды и человеческий мозг имеют схожую траекторию роста и развития. Однако доказательств, что они обладают высшей нервной деятельностью и имеют сознание, нет. Они всё ещё являются рудиментарной моделью: остальные структуры мозга отсутствуют. Таким образом, наблюдаемые мозговые волны могут не иметь ничего общего с деятельностью реального мозга.

До этого момента учёные успешно выращивали органоиды с клеточными структурами, похожими на структуры человеческого мозга, однако ни одна из предыдущих моделей не имела функциональных нейронных связей. Связи, необходимые для большинства видов деятельности мозга, появляются и становятся взаимосвязанными в момент созревания нейронов. Американским нейробиологам удалось создать лучший на сегодняшний день механизм выращивания стволовых клеток, во многом благодаря коррекции формулы культуральной среды. Внесённые корректировки позволили органоидам стать более зрелыми, чем предыдущие модели.

В будущем учёные хотели бы усовершенствоваться органоиды, чтобы иметь возможность использовать их как для понимания развития нервной системы, моделирования различных заболеваний, скрининга лекарств, так и для обучения искусственного интеллекта.

Статья Trujillo et. al Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development опубликована в журнале Cell Stem Cell.

Елена Панасюк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru.

Читать статьи по темам:

искусственные органы мозг Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Он хотя и маленький…

За полгода в органоидах сформировалось клеточное разнообразие коры головного мозга человека.

читать

Органоид «три в одном»

Миниатюрное подобие мозга оказалось способным связаться со спинномозговыми волокнами и посылать нервные импульсы к мышцам.

читать

Органоиды мозга в Сибири

Если бы «Волшебника из страны Оз» писали в наше время, Страшила мог отправиться за мозгами в новосибирский Академгородок.

читать

ЭЭГ органоидов

Органоиды мозга проявили электрическую активность, удивительно похожую на активность мозга недоношенного ребенка.

читать

Органоиды-долгожители

Оптимизированная среда позволяет органоидам человеческого мозга функционировать не меньше девяти месяцев.

читать