Зародыши мозга в лаборатории проявили спонтанную согласованную активность — Naked Science
30 августа
5 минут
ser007

Зародыши мозга в лаборатории проявили спонтанную согласованную активность

Органоиды коры головного мозга продемонстрировали скоординированную активность, близкую к мозгу новорожденного.

brain0

Сегодня для медицинских и биологических исследований и тестов ученые все чаще используют органоиды — упрощенные, миниатюрные аналоги живых органов. Они содержат намного меньше клеток и не образуют всей сложной структуры настоящих органов, но ими легче манипулировать. Органоиды позволяют моделировать и изучать множество деталей, которые чересчур трудно, а то и невозможно рассмотреть на полноценных объектах. Человеческого мозга это касается в первую очередь.

 

Эксперименты с ним сопряжены не только с техническими, но и с этическими трудностями. И хотя выращиваемые из клеток в пробирке органоиды к мышлению и сложной деятельности неспособны, они достаточно точно имитируют многие процессы реального мозга. Авторам новой статьи, опубликованной в журнале Cell Stem Cell, удалось зарегистрировать у органоидов даже ритмическую электрическую активность, как у большого головного мозга. Такие колебания указывают на скоординированную деятельность клеток, которая возникла в ходе развития и усложнения органоида.

 

Кортикальные органоиды мозга — размером не больше горошины / ©Muotri Lab, UCTV

 

Элисон Мюотри (Alysson Muotri) и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего использовали стволовые клетки, получая из них органоиды коры головного мозга. Сетчатая подложка из тонких электродов позволяла постоянно отслеживать электрическую активность растущих нейронов, и через пару месяцев биологи впервые заметили слаженное срабатывание целых групп клеток. А к четырем-шести месяцам «жизни» органоид демонстрировал беспрецедентную согласованность активности нейронов, образовавших множество соединений друг с другом.

 

Так выглядит запись активности органоидов: видны согласованные срабатывания целых групп нейронов / ©Muotri Lab, UCTV

 

Такое увеличение скоординированности нейронов ученые проверили и у живых малышей, исследовав 39 детей, рожденных после беременности сроком от шести до 9,5 месяца. Картина оказалась такой же, как и у органоидов. Более того, к девяти месяцам эта активность клеток была уже сравнима с тем, что наблюдается у новорожденных. По-видимости, развитие органоида действительно шло тем же путем, каким развивается мозг у плода.

 

Однако, хотя существовать в лаборатории такие группы клеток могут до нескольких лет, дальнейшего усиления и усложнения скоординированной активности нейронов уже не наблюдалось. Ученым еще предстоит выяснить, отчего их развитие приостанавливается. Скорее всего, дело в размерах: будучи в миллионы раз меньше настоящего мозга, такие органоиды не содержат некоторые из множества типов нейронов, в том числе клетки, которые участвуют в дальней координации такой согласованной активности.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Вчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: