Všeobecné

Drobné mozgy pestované v laboratóriách produkujú elektrické signály ako predčasne narodené deti


Mozgové tkanivo pestované v laboratóriu po prvýkrát spontánne vykazovalo elektrickú aktivitu. „Mozgy“ boli vyvinuté v laboratóriu na Kalifornskej univerzite v San Diegu, ktoré vykazovali príznaky mozgovej aktivity, ktoré sa zvyčajne vyskytujú u predčasne narodených detí.

Správa o výsledku zatiaľ nie je recenzovaná, ale ak dostane zelenú na zverejnenie, mohlo by to zmeniť chápanie skorého vývoja mozgových porúch. Laboratórne pestované mozgy sú známe ako organoidy.

Jednoduché orgány pestované na testovanie a pozorovanie

Sú to miniatúrne 3D zjednodušené verzie orgánov používaných na testovanie liekov a ďalší výskum, ako napríklad vývoj buniek za konkrétnych podmienok. Neurológ Alysson Muotri sa už roky zaoberá pestovaním organoidov vo svojom laboratóriu, ale výsledky sú viditeľné prvýkrát.

Experiment zahŕňal pestovanie organoidov z ľudských pluripotentných kmeňových buniek alebo kmeňových buniek, ktoré sa môžu stať akýmkoľvek iným druhom buniek. Z týchto „prázdnych“ buniek sa vyvinuli bunky z mozgovej kôry, časti mozgu, ktorá sa zaoberá pamäťou, vnímaním, poznávaním, myšlienkami a zmyslovým spracovaním.

Mozog odhalil blízke podobnosti s predčasne narodenými deťmi

Muotri a jeho tím vypestovali stovky týchto drobných mozgov počas 10 mesiacov. Neustále sa testovalo, aby sa zabezpečilo, že sa exprimujú správne gény pre vývoj mozgu.

Každý mozog bol tiež neustále sledovaný na orgánoch elektroencefalografiou (EEG). Tím uviedol, že po 6 mesiacoch rastu drobné mozgy vyjadrili energetickú aktivitu mozgu, viac ako v predchádzajúcich štúdiách.

Činnosť podobná človeku je jasne detekovaná

Energia však nebola ako energia bežného dospelého človeka s predvídateľnou a organizovanou činnosťou. Vlny boli v skutočnosti viac podobné mozgovej aktivite pozorovanej u predčasne narodených detí.

„Zatiaľ čo aktivita v sieti z organoidov nevykazuje úplnú časovú zložitosť, ktorá sa pozoruje u dospelých, model striedania období pokoja a udalostí synchronizovaných so sieťou je podobný elektrofyziologickým podpisom prítomným u predčasne narodených detí EEG,“ píšu vedci vo svojom príspevku.

Ďalším výskumom sa rozšíri porozumenie mozgových porúch

Mozgové vzorce neboli úplne rovnaké ako u predčasne narodených detí, ale model strojového učenia vyškolený na predčasné podpisy EEG dokázal identifikovať veľa spoločných znakov s normálnou vývojovou časovou osou. Po 28. týždni sa zdalo, že sa organoidy vyvíjajú veľmi podobne ako predčasne narodené dieťa v rovnakom veku.

„Aj keď netvrdíme funkčnú ekvivalenciu medzi organoidmi a plnou novorodeneckou kôrou,“ napísali vedci, „súčasné výsledky predstavujú prvý krok k modelu in vitro, ktorý zachytáva časť komplexnej časopriestorovej oscilačnej dynamiky ľudského mozgu.“ Vedci sa budú naďalej snažiť ďalej rozvíjať mozgové mozgy, aby zistili, či budú pokračovať v dozrievaní.

Výskum bol predstavený na výročnom stretnutí Spoločnosti pre neurovedy začiatkom novembra a bol publikovaný na predtlačovom zdroji bioRxiv.


Pozri si video: Neonatologické oddělení FN Brno a Světový den předčasně narozených dětí 2017 (November 2021).