Зародыши мозга в лаборатории проявили спонтанную согласованную активность — Naked Science
5 минут
Сергей Васильев

Зародыши мозга в лаборатории проявили спонтанную согласованную активность

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

brain0
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:23
4 минуты
Илья Ведмеденко

Китай достиг прогресса в разработке ракеты-носителя, которая сможет запустить пилотируемый космический корабль на Луну. Предполагается, что его грузоподъемность составит примерно 100 тонн.

Позавчера, 07:31
4 минуты
Мария Азарова

Менее чем в километре от стен погибшего города Помпеи нашли отлично сохранившуюся церемониальную повозку.

Позавчера, 18:36
4 минуты
Василий Парфенов

Анализ ископаемых останков гигантского динозавра, обнаруженных в 2014 году в Патагонии, показал, что этот зауропод принадлежит к ранее неизученному виду. Кроме того, он оказался одним из древнейших представителей своего рода — титанозавров.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

24 февраля
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[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: