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科學家用干細胞模擬人腦

日期:2013-09-03 09:01:57


這個神經細胞集群——左側有一個初級眼睛——不比一粒蘋果籽大多少。這些神經細胞集群由胚胎干細胞發育而來,包含數量驚人的類似早期人腦的結構,其中包括視網膜組織、大腦皮層(大腦的最外層),以及脈絡叢(處理腦脊髓液的腔洞)。

 

奧地利維也納分子生物技術研究所的Juergen Knoblich與其團隊開發了3D神經系統,該系統擁有各種能互相影響的大腦區域。一層一層的生物組織,展示出類似大腦發育早期的復雜結構。

 

研究人員為了證明新型神經系統的價值,制造出一個模仿小頭畸形的3D大腦模型,并通過此模型確認了一個能影響大腦發育和導致腦容量變小的缺陷。小頭畸形患者的頭和大腦通常較小。

 

他們將取自小頭畸形患者身上的細胞重新編輯引入誘導多能干細胞,然后使用它們培養類器官?;颊哐苌龅募毎a生了一個縮小的類器官,該研究小組將相關成果在線發表于《自然》雜志。

 

不過該類器官沒有血管,因此位于其中心的細胞相繼死去。2~3個月后,它們達到了其最大尺寸:直徑大約為3毫米。4個月后,它們不會再發育出任何新的細胞類型。鑒于此,類器官還無法用于研究更復雜的神經發育情況,例如孤獨癥和精神分裂等。

 

目前,研究人員正在設法培養更大的類器官,但是他們表示,技術障礙使得這些微型大腦不太可能擁有更高水平的腦功能。

 



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