Лабораторные мозги тоже мозги
Выращенные in vitro клетки мозговой ткани показали электрическую активность
Мозговая ткань, росшая в пробирке, неожиданно сама по себе проявила электрическую активность — очень похожую на ту, что проявляет мозг ребенка в утробе матери. Авторы исследования считают, что это открытие поможет изучить, как на ранней стадии возникают нарушения в работе мозга.
Фото: Bloomberg via Getty Images
В пробирке росли так называемые органоиды — трехмерные, миниатюрные, упрощенные версии органов или тканей, которые используются в лабораторных испытаниях лекарств, а еще могут служить примером, как ткани возвращают (или не возвращают) себе прежние качества после какого-либо воздействия.
«Нейронная активность, которую мы зафиксировали в пробирке,— беспрецедентная,— поражен нейрофизиолог Элиссон Муотри из Университета Калифорнии в Сан-Диего.— Мы сделали широкий шаг к модели, которая действительно сможет стать основой для умной нейросети!»
Муотри выращивает мозговые органоиды уже несколько лет, но впервые он и его команда обнаружили нечто похожее на активность человеческого мозга.
Органоиды, которые создает команда Муотри, происходят из стволовых клеток. В данном случае они из недифференцированной стволовой клетки получили нечто похожее на клетки коры головного мозга — она отвечает за самые сложные функции: память, восприятие, понимание, мысли и чувства.
Десятки подобных мозговых «культур» росли примерно десять месяцев, периодически их проверяли — та ли это ткань, что задумывалось; периодически с этих «мозгов» снимали электроэнцефалограмму. Спустя шесть месяцев после начала эксперимента «мозги» начали проявлять электрическую активность, значительно превосходившую все, что было до этого. Конечно, это не была та активность, которую можно зафиксировать в мозге взрослого человека, но она была очень похожа на те всплески, которые демонстрирует мозг плода в материнской утробе. И скорость «развития» этих «мозгов» почти в точности совпадала с таковой у мозга плода!
Теперь исследователи будут наблюдать, как продолжат развиваться «мозги» в пробирке.
По материалам «Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development»; Cleber A. Trujillo, Richard Gao, Priscilla D. Negraes, Jing Gu, Justin Buchanan, Sebastian Preissl, Allen Wang, Wei Wu, Gabriel G. Haddad, Isaac A. Chaim, Alain Domissy, Matthieu Vandenberghe, AnnaDevor, Gene W. Yeo, Bradley Voytek, Alysson R. Muotri, журнал Ctem Cell, август 2019 г.