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.
Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Позавчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

Вчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[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: