據(jù)《自然》雜志近日在線報道，在實驗室培養(yǎng)皿中培育的“迷你大腦”，第一次自發(fā)地產(chǎn)生類似人類的腦電波，模式看起來與早產(chǎn)兒的類似。此項進展或有助于科學家對大腦早期發(fā)育的研究。
美國加州大學圣地亞哥分校神經(jīng)科學家艾莉森·穆烏特里領導的研究小組，誘導人類干細胞從皮質（控制認知和解釋感官信息的大腦區(qū)域）中形成組織。他們在10個月的時間里培育了數(shù)百個腦器官，并對每個腦器官的細胞進行了測試，以確認其表達的基因集合與正常發(fā)育人腦中的相同。
研究小組持續(xù)記錄這些“迷你大腦”表面活動的腦電圖（EEG）。6個月后，他們發(fā)現(xiàn)“迷你大腦”的放電率高于之前創(chuàng)造的其他類腦器官，而且腦電圖模式也出人意料。在成熟大腦中，神經(jīng)元形成的同步網(wǎng)絡以可預測的節(jié)奏放電，但“迷你大腦”顯示出不規(guī)則的腦電圖模式，類似于在發(fā)育大腦中看到的同步電活動的混亂爆發(fā)。將這些節(jié)律與早產(chǎn)兒的腦電圖進行比較時發(fā)現(xiàn)，“迷你大腦”的腦電波與孕25周—39周出生的嬰兒相似。
穆烏特里指出，這種“迷你大腦”并不是真正的人類大腦，其并不包含在皮質中發(fā)現(xiàn)的所有細胞類型，并且不與其他大腦區(qū)域連接。目前，研究小組正致力于利用更長時間培育“迷你大腦”，以觀察其是否會繼續(xù)成熟。研究人員還計劃將這些結構連接到模擬大腦或身體其他部分的類器官，以探索其是否能像正常皮層一樣起作用。
賓夕法尼亞大學發(fā)育神經(jīng)科學家宋紅軍認為，雖然這項工作仍處于初步階段，但與早產(chǎn)兒腦電圖模式的相似性表明，“迷你大腦”這樣的類器官最終可用于研究大腦發(fā)育障礙，如癲癇或自閉癥。利用類器官研究腦電圖模式如何起源，最終也有助于了解腦電圖節(jié)律在發(fā)育中的人類大腦中是如何出現(xiàn)的。
對于“迷你大腦”的倫理擔憂，穆烏特里表示，目前的研究還處于非常原始的初級階段，如果有證據(jù)表明“迷你大腦”具有了自我意識，他會考慮停止該項目。
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