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, 18:20
5 минут
Василий Парфенов

За последние полгода у медиков и ученых существенно улучшилось понимание механизмов функционирования вируса SARS-CoV-2 в организме человека и особенностей протекания вызываемой им инфекции. И если тяжесть проявления симптомов Covid-19 точно зависит от возраста пациента, то как он влияет на восприимчивость к этой болезни, детально не изучалось.

Вчера, 17:51
5 минут
Денис Гордеев

Когда эти клетки покидают кровообращение и мигрируют в ткани, то приобретают новые, ранее неизвестные свойства.

Вчера, 14:26
3 минуты
Денис Гордеев

Робот участвовал в радиометрических и геофизических исследованиях, помогая составить трехмерные карты распределения радионуклидов.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Считается, что система HR 6819 включает две звезды и черную дыру — ближайшую к Солнцу. Однако новые наблюдения показывают, что, скорее всего, черной дыры здесь нет.

19 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Покрыв внутренние стенки капилляра супергидрофобной пленкой, финские физики обнаружили, что жидкости текут по нему тем быстрее, чем выше их вязкость.

19 октября
6 минут
Василий Парфенов

Отечественные эксперты по кибербезопасности отмечают рост числа атак на предприятия российского оборонно-промышленного комплекса (ОПК) со стороны хакерских группировок из КНДР в течение последних шести месяцев. Несмотря на то что успешных среди них пока не замечено, это может быть лишь «прощупыванием почвы» перед крупномасштабным взломом.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: