实验室制造的迷你大脑长出自己的“眼睛”

实验室制造的迷你大脑长出自己的“眼睛”

根据一项新研究,科学家们最近用自己的“眼睛”培育出了迷你大脑。

类器官是器官的微型版本,科学家可以在实验室中从干细胞或可以成熟为体内任何类型细胞的细胞中培育出器官。此前,科学家们已经开发出可以像人类一样哭泣的微小跳动的心脏和泪腺。科学家们甚至培育出了像早产儿一样产生脑电波的微型大脑。

现在,一组科学家培育出了具有真正大脑所没有的微型大脑:一组称为“视杯”的类似眼睛的结构,形成视网膜——位于眼睛后部的组织,包含根据一份声明,感光细胞。

在人体中,视网膜通过视神经向大脑发送信号,使我们能够看到图像。“在哺乳动物的大脑中,视网膜神经节细胞的神经纤维伸出来与它们的大脑目标连接,这一方面以前从未在体外系统中显示过,”资深作者、杜塞尔多夫大学医院的研究员 Jay Gopalakrishnan 说。声明。(神经节细胞是位于视网膜内表面的神经元,与大脑直接交流)

此前,研究人员曾在实验室中单独培养视杯,但根据声明,这是第一项将视杯集成到大脑类器官中的研究。

Gopalakrishnan 和他的团队采用了他们之前开发的将干细胞转化为神经组织的技术,以制造带有视杯的迷你大脑。一旦干细胞发育成微型大脑,类器官就会形成视杯。声明称,视杯最早在 30 天内出现并在 50 天内成熟,这一时间框架类似于人类胚胎中视网膜的发育方式。

研究人员总共创造了 314 个迷你大脑,其中 72% 形成了视杯。声明称,这些类器官包含不同类型的视网膜细胞,这些细胞形成了对光有反应的活跃神经元网络。类器官还形成晶状体和角膜组织。

Gopalakrishnan 在声明中说:“我们的工作突出了大脑类器官产生原始感觉结构的非凡能力,这些结构对光敏感,并具有与体内发现的细胞类型相似的细胞类型。”

为什么科学家们在实验室里培育出这样的迷你大脑?这些类器官可用于研究人类大脑发育和相关疾病。Gopalakrishnan 说,科学家们可以使用新的类器官——以及它们的视杯——来研究胚胎发育过程中的脑-眼相互作用。更重要的是,它们可用于研究视网膜疾病,甚至可能用于创建个性化的视网膜细胞类型以进行治疗。

研究人员现在希望弄清楚如何让视杯长时间保持活力,并用它们来研究视网膜疾病背后的机制。

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